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随着水稻基因组测序计划的全面完成,阐明基因的生物学功能成为后基因组时代的重要研究内容,而水稻的株型是构成产量的主要因素,对水稻株型发育的分子机理的了解可以为育种提供理论基础。我们从T-DNA插入水稻突变体库中,筛选到三个与株型相关的突变体:短穗Bulrush-like panicle2（Bp2）、大叶角larger leaf angles（11a）和茎秆螺旋twisted-stem and tiller angle（ts-ta）,并对这3个突变体进行了形态学鉴定、遗传分析和初步的生理学研究,克隆了Bp2和11a基因并进行了部分功能研究。主要结果如下: 1.Bp2突变体表现为半矮化、穗型短而密集、叶片窄、抽穗延迟等特点,且花器官数目增加,结实率低,穗轴和枝梗伸长受到抑制,该突变体属于dn矮化类型,并发现突变体对温度敏感;遗传分析证实Bp2是稳定遗传的且受一对不完全显性核基因控制;Bp2和对照植株用GA3处理,野生型植株的株高GA3处理比没有处理的增加17%,而Bp2处理与未处理植株的株高变化不显著,初步确定Bp2对外源GA3不敏感; 2.对Bp2突变体自交和杂交后代植株进行Basta抗性分析,并用PCR和Southern杂交证明Bp2突变体的表型与T-DNA共分离;利用TAIL-PCR扩增Bp2突变体中T-DNA插入位置的旁侧序列,结果T-DNA插入到第5染色体的一个同源异型盒转录因子基因中;RT-PCR扩增Bp2基因的cDNA,并对Bp2编码产物进行了同源性分析;用RT-PCR分析了的器官表达,表明OsBp2在根、茎、叶、穗中呈组成型表达; 3.利用酵母自激活研究了转录因子OsBp2的激活功能,pGBKT-Bp2可以成功激活报告基因的表达;研究了其他禾谷类作物是否舆OsBp2的同源基因,结果野生稻中含有该同源基因,而小麦、玉米、高粱、甘蔗无明显的同源基因;构建了OsBp2基因的双链RNA干涉载体和超量表达载体,遗传转化正在进行; 4.对11a突变体的特征进行了鉴定,11a植株半矮化、叶角度大、叶片微卷和抽穗期延迟,突变体矮化类型也属于dn类型;GA3处理的11a突变体株高可以部分恢复;11a可稳定遗传且受一对隐性核基因控制;Basta抗性分析和PCR分析表明11a的表型与T-DNA共分离;11a的旁侧序列分析发现T-DNA插入到第一染色体的一个WRKY转录因子基因中,根据已有报道,将该基因命名为OsWRKY11;用RT-PCR扩增11a的cDNA序列,并对11a编码产物进行了同源性分析;用RT-PCR分析了11a的器官表达特性,表明OsWRKY11在根、茎、叶、穗中呈组成型表达;用GFP进行亚细胞定位表明OsWRKY11在细胞核内发挥作用; 5.对ts-ta突变体进行了鉴定,突变体苗期叶鞘弯曲、螺旋生长,分蘖期表现为分蘖角度变大、半矮化、迟抽穗、育性较差等特点;苗期取弯曲生长的叶鞘进行石蜡切片,发现弯曲部位的细胞排列紧密;ts-ta是稳定遗传的且受一对隐性核基因控制;Basta抗性分析表明突变体与T-DNA不是共分离。