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通过对本实验室构建的大规模水稻T-DNA插入突变体库进行筛选，我们从中鉴定到了一个籽粒增大、千粒重增加的突变体Bg1(Big grain1)。在确定了Bg1的表型与T-DNA插入具有共分离的基础上，通过TAIL-PCR的方法克隆到BG1基因。发现籽粒增大的表型主要是由于T-DNA的插入导致BG1基因激活而引起。将BG1基因在野生型中过表达，发现转基因植株出现和突变体相同的表型。与此相反，BG1的RNA干涉植株和bg1突变体则表现出籽粒变小、千粒重减少，穗长和株高也发生不同程度的降低。这些结果充分证明了BG1基因在水稻籽粒大小控制方面发挥着重要作用。石蜡切片观察发现，突变体中颖壳薄壁组织细胞数目的增加和体积增大是导致籽粒增大的原因。定量PCR和启动子:GUS基因融合表达实验证明BG1在水稻茎和幼嫩的穗中表达量较高，在根、叶和叶鞘等部位表达量相对较低，且表达主要集中在维管组织中。BG1编码一个未知功能蛋白，在高等植物中广泛存在并具有保守的结构。激素处理实验表明BG1可以特异性的受生长素迅速诱导，同时还可受到蛋白质合成抑制剂CHX的诱导，暗示BG1可能为一种新的生长素早期响应基因。 野生型和突变体中自由态生长素含量在整株水平并无差异，并且在施加外源生长素时不能恢复BG1-RNAi植株的表型，说明BG1并不影响生长素的合成，而BG1的激活增强了植株对生长素的响应。生长素的极性运输实验表明，与野生型相比，突变体中IAA的向基极性运输能力显著增强，最终引起生长素分布的变化。DR5∷GUS/Bg1杂交实验和生长素含量测定表明，在突变体穗中分布了更多的自由态生长素。同时，一些参与细胞分裂和细胞扩张的基因在突变体中发生不同程度的上调，最终导致突变体的穗子伸长，颖壳增大和千粒重的增加。 为了探究BG1在农业生产上的应用，我们将BG1基因在自身启动子驱动下转入野生型品种日本晴中，转基因植物表现出千粒重和单株产量增加;同时我们还将BG1基因导入拟南芥中，转基因拟南芥植株也出现种子和叶片器官增大、生物量增加的表型，说明BG1可能在单子叶和双子叶植物籽粒大小调控中具有保守性。