单半乳糖二酰基甘油脂合成酶(简称MGD)催化一个半乳糖基从供体尿苷二磷酸半乳糖转移到受体二酰基甘油sn—3的位置上，生成半乳糖脂单半乳糖二酰基甘油脂(MGDG)。在高等植物所含的质体中，非磷的MGDG和双半乳糖二酰基甘油酯(DGDG)是膜脂的主要组成部分。在拟南芥中，MGDG合成酶的三个同源基因被分为TypeA和TypeB两类。TypeA型(AtMGD1)主要负责绿色组织中半乳糖脂的合成，可能直接参与了光合作用；TypeB型(AtMGD2和AtMGD3)在植物的花和根中有特异的表达，但其在花发育过程中的功能尚不清楚。本研究室前期通过缩减杂交从水稻花药中克隆到一MGD cDNA，与AtMGD2高度相似，将其命名为OsMGD2。本研究在此基础上，采用荧光定量PCR技术，对水稻基因组MGD家族三基因OsMGD1—3的表达模式进行分析，并利用RNAi干涉技术，着重研究OsMGD2在水稻花发育过程中可能的功能。主要的研究结果如下： 1.取水稻三叶期幼根、三叶期幼苗、成熟叶片、母细胞时期小穗、减数分裂时期小穗、单核期花药、二核期花药和成熟期花药八种不同组织和发育时期的材料，利用相对荧光定量PCR技术检测OsMGD1、OsMGD2、OsMGD3的表达模式。结果显示：OsMGD1在上述各个组织中都有较高的表达，但在花药发育后期表达量明显下调；OsMGD3和OsMGD2分别偏爱在花药发育的早期(花粉母细胞和减数分裂时期)和晚期(二核花粉期和成熟花粉期)表达，其中OsMGD3在各组织中的表达量均远远低于OsMGD2、OsMGD1。OsMGD1—3表达模式的分析表明，OsMGD2与OsMGD1和OsMGD3的时空表达模式不同，其偏爱在花药发育的后期表达。 2.针对OsMGD23’端特异区域，分别采用组成型启动子Ubi和probenazole(PBZ)诱导型启动子构建两个干涉载体，得到相应的水稻转化植株后，对转化植株在表型、分子水平及花粉发育过程的细胞学水平进行了观察和分析，了解OsMGD2干涉效果与相关表型之间的关系。实验结果显示：(1)OsMGD2干涉植株，水稻营养生长没有受到明显的影响，但花药形状、花粉育性都受到了影响，不同转化事件，花粉育性受到不同程度的影响；(2)定量PCR检测结果显示，在OsMGD2干涉植株中，OsMGD2的表达量有不同程度的下调，并且下调程度与花粉育性成一定的正相关。此外，研究结果还显示：在OsMGD2下调的同时，OsMGD1和OsMGD3的表达都有相应的上调，但是OsMGD1和OsMGD3的表达上调并没有使转化植株花粉育性得到恢复，即OsMGD1和OsMGD3不能弥补OsMGD2的功能；(3)细胞学观察显示：OsMGD2受干涉后，转化植株花粉发育到二核期是正常的，在成熟期花粉中花粉粒出现一定程度的空败现象。 本研究通过荧光定量PCR和RNAi技术初步证明了水稻中TypeB型的OsMGD2在水稻花粉后期花药及花粉粒的正常发育有着重要的作用。鉴于MGD在质膜的形成中有重要作用，推测OsMGD2在水稻花粉发育后期造粉体等细胞器的形成中起作用，其详细的功能还有待于对干涉植株T1代亚显微结构的观察和分析。