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在基因组学和功能基因组学研究获得重大理论和技术突破,基因挖掘、分子标记辅助转移以及转基因技术获得较大进步的基础上,科学家们力图利用分子育种技术克服传统育种的缺点,于是提出了品种设计育种的技术体系。品种分子设计的核心是对关键基因或QTLs功能的认识。穗型和叶型是重要的农艺性状,是品种分子设计的重要组成部分。本研究通过分析籼稻品种(Oryza sativa indica L.)广恢998和粳稻品种(Oryza sativa japonica L.)武育粳3号的杂交后代,鉴定了两对同时控制穗型和叶型的基因,研究结果如下：1、根据F2、F3及BC1F2群体的表型分离规律,发现广恢998与武育粳3号杂交后代中分离出的小穗窄叶植株受两对隐性互作基因控制,隐性基因分别来自于广恢998和武育粳3号。2、将F2中分离出的小穗窄叶植株分别与广恢998与武育粳3号回交,利用回交F2群体对互作基因分别定位,把来自武育粳3号的隐性基因定位在第6染色体上标记RM176和RM345之间的2.2cM范围内,等位基因命名为spnl6 (small panicle and narrow leaf 6);把来自广恢998的隐性基因定位在第7染色体上标记RM3767和RM5499之间的0.5cM范围内,等位基因命名为spnl7。3、通过加密标记,对第7染色体上的等位基因spnl7进行精细定位,最终限定在标记RM6018与RM5499之间的8kb范围内。通过基因组分析,确定了一个鸟苷酸离解抑制蛋白(GDP dissociation inhibior protein)为候选基因。4、分析目标基因spnl7的剩余杂合体群体,发现spnl7影响茎杆粗细、叶片宽窄及穗子大小,但不影响粒型。细胞学剖析发现,小穗窄叶植株中的茎杆细胞减小、外围维管束减少,导致茎杆变细；叶片细胞减小、叶脉数减少导致叶片变窄。5、对spnl7剩余杂合体群体中的典型显、隐性植株进行real time PCR分析,发现小穗窄叶植株中的GDP离解抑制蛋白基因表达量显著提高,是大穗宽叶植株中的2.6倍,是对照广恢998中的3倍。推测GDP离解抑制蛋白基因的大量积累,阻断了GDP一结合的非活性状态和GTP一结合的激活状态之间的循环,细胞骨架、生长、分化受到不同程度的影响,从而导致茎杆、叶片及穗枝梗细胞减小。