花器官的发育对植物的繁殖起着至关重要的作用。随着分子生物学的快速发展,人们对双子叶植物花器官发育相关机理研究得已经比较透彻,从最先提出的ABC模型发展到ABCDE模型。水稻是重要的单子叶模式植物,研究者发现双子叶植物的ABCDE模型也适用于单子叶植物,许多研究证实水稻浆片相似于双子叶植物的花瓣结构,而内外稃是否与萼片同源存在较大争议,对内外稃发育机制的研究尚不深入,因此对水稻颖花突变体的研究具有重要意义。本研究是在水稻品种泰香粘辐射诱变突变体库中,获得一份小穗颖壳不闭合的突变体材料,主要进行了两个方面的研究:一是通过细胞学水平观察,鉴定突变体的颖花变异类型,并研究颖壳不闭合的原因及产生时期。二是通过构建遗传群体,对控制该性状的基因进行定位,最终筛选出候选基因。主要研究结果如下:1.突变体的表型鉴定1)突变体的农艺性状:从整个植株观察,突变体植株与野生型无明显差别;从花序上分析,突变体的花序长度明显变短,一次枝梗数增多,二次枝梗数目无明显变化;另外,突变体的千粒重和结实率均显著下降。2)突变体的小穗表型鉴定:该颖壳不闭合突变体表现为内外稃器官不能完全钩合,外稃弯曲幅度相比野生型更大,内稃的变化体现在有双重内稃,或转变成外稃状,或退化成针状甚至无内稃结构;浆片变薄,浆片的一部分转变成稃片状器官;雄蕊数目改变且出现雌雄蕊复合体结构;部分雌蕊增多且发育异常。在突变体花序上,有46%的小穗与野生型相同;6%的小穗具有双重内稃;33%小穗内稃转化为外稃,15%小穗内稃退化成针状变细变短,或者没有内稃结构。3)细胞学结果表明,在内外稃的连接处产生多余的类似颖壳状器官,从而导致突变体内外稃不能钩合,且这种结构的改变发生在雌雄蕊原基时期。2.颖壳不闭合突变体基因定位1)突变体的遗传结果:突变体经多代种植,均出现颖壳不闭合现象,说明该突变体性状能稳定遗传;根据ucg/千粒稻和ucg/48B两个F2群体中颖壳表型调查和统计分析结果显示,该颖壳不闭合突变性状受一对隐性单基因控制。2)该突变体基因定位分析结果:使用SSR引物,初步定位在第6号染色体上RM508与RM539之间;扩大定位群体后,定位到RM19381与RM19445标记之间,相距约1.2M,结合BSA性状区域定位的重测序结果,并进行共分离验证,推测候选基因可能是LOC＿Os06g07070或者LOC＿Os06g07350。综上所述,我们鉴定了一个颖壳不闭合的突变体,分析了该突变体的表型特征,并证明了该性状受一对隐性单基因控制,通过定位确定了两个可能的候选基因,为下一步基因功能研究奠定了基础。