水稻既是重要的单子叶模式植物,又是我国重要的粮食作物。水稻的根系发育与植株株系、育性和产量等性状密切相关。本论文以“赤霉素与生长素在水稻根系互作”和“水稻根系伸长调控基因的克隆”为主要内容开展了水稻根系发育研究。赤霉素和生长素是调控根系伸长生长的2种重要激素,许多研究表明,生长素可以调控赤霉素的合成与信号,但是赤霉素调控生长素的机制并不清楚。本实验通过GA3和Paclobutrazol（PAC）以及NPA处理DR5-GUS转基因水稻,发现赤霉素可以改变DR5-GUS在水稻根尖表达的强度和区域分布。ks1转录组分析表明,YUCCA6下调表达,PIN8、PIN9和PIN10a上调表达,GO富集分析结果表明,萜类代谢,生长素生物合成,运输和响应等过程显著富集,说明赤霉素参与调控了生长素的合成与运输过程。另外,差异表达基因在氧化还原过程、苯丙素代谢过程、肉桂酸代谢过程、类黄酮代谢过程、有机氮合成合成代谢过程等过程显著富集,ks1突变体及PAC处理水稻根尖区域类黄酮含量增高,GA3处理植株根尖类黄酮含量降低,并且GA3处理可以解除槲皮素（QU）对DR5-GUS水稻根尖区域表达的抑制效应。这些结果指示类黄酮介导了赤霉素对水稻根尖区域生长素合成与运输。基于筛选并获得根系伸长突变体rlmg1,表现为初生根长度变短,同时侧根长度变短,数目减少。基于此,创建了启动子融合GUS载体、超表达载体、互补载体、基因敲除载体等表达载体和转基因材料,用于OsRLMG1基因功能研究。启动子融合GUS指示OsRLMG1在初生根分生区、伸长区、中柱,侧根上表达,与OsRLMG1调控根系伸长表型相一致。此外,生长素处理可以恢复rlmg1突变体根系表型,指示OsRLMG1参与了生长素调控的水稻根系伸长过程。