水稻的花序结构是一种重要的农艺性状，与水稻产量的形成联系紧密。水稻花序的发育分子生物学的研究对在育种中遗传改良水稻的花序结构（穗型）、培育理想株型的水稻品种非常重要;另外，对水稻花序甚至禾本科植物花序进化发育研究也具有重要的意义。我们在一套覆盖整个非洲稻基因组的染色体片段替换系中发现一个染色体片段替换系SG-64出现了与轮回亲本Wuyujing-7（密穗）完全不同的散穗表型。这个替换系在水稻第4号染色体的长臂端存在非洲稻(CG-14)的纯合替换片段（RM5503和L4160之间），利用小规模的F2群体（200株）进行遗传分析，发现这个替换片段与散穗表型连锁，将该位点命名为Spr3。我们进一步以这个替换片段作为目标区域(14.2cM)，在该区域新发展了18个分子标记，建立大规模精细定位群体（16754株），最终将Spr3定位在4.6kb的范围内。我们对亲本Wuyujing-7（粳稻）和CG-14的4.6kb的基因组区域进行了测序，并对序列进行比对分析，发现两个亲本目标区域内基因组序列存在着非常大的差异，目标区域中不存在基因的编码区(CDS)，通过扩增也无法获得cDNA序列，也未发现其已报道的同源基因。因而，我们认为水稻散穗是由一个未知的遗传因子所控制。另外，还培育了近等基因系NIL(Spr3)并对水稻散穗的形成过程进行了观察，散穗形成于水稻花序发育的晚期，即在水稻抽穗后由一级枝梗展开形成的。　　水稻株高和籽粒大小是与产量密切相关的重要性状。我们在同样的一套染色体片段替换系中发现了一个染色体片段替换系SG-40表现出具有与Wuyujing-7（半矮秆）明显差异的株高和粒型。SG-40的第9号染色体存在由RM5122和E61552两个分子标记界定的CG-14的纯合替换片段(5.3cM)。经过小规模F2群体（230株）的遗传分析，确认这个替换片段与SG-40的高秆形成有关，高秆表型是由单个隐性基因控制的。我们将这个基因命名为phg9,并以这个替换片段为目标区域，建立大规模精细定位群体（29844株），利用14个分子标记，最终将基因定位在14kb的范围内。对两个亲本的14kb的目标区域进行了测序分析，发现其中有一个具有表达的CDS。我们以这个基因作为phg9的候选基因并对其基因组的序列进行了比对分析，发现Wuyujing-7中的等位基因Phg9的基因组序列出现前后两个大片段的缺失(33和600bp)，33bp的缺失发生无义突变形成一个终止密码子使Wuyujing-7中的Phg9蛋白翻译提前终止。我们以Wuyujing-7的Phg9的基因组序列包括启动子在内8.1kb片段进行基因转化，转基因结果使NIL(phg9)恢复了Wuyujing-7的表型，证明这个候选基因就是调控水稻株高和粒长改变的phg9基因。phg9的表达具有组成性，但主要在水稻细胞分裂旺盛的器官组织中表达，说明phg9参与水稻细胞分裂调控的过程，这与NIL(phg9)节间间伸长是由于细胞数目增多的事实相一致。phg9蛋白的序列预测及比对分析，发现phg9蛋白是与动物角蛋白相关蛋白(KAP)相似的一类蛋白，与作为细胞结构成分的KAP不同，phg9可能作为一个功能蛋白，而且phg9蛋白含有与水稻中调控籽粒大小的QTL GS3的候选基因和番茄中调控果实形状的OVATE基因中存在相同的保守结构域VWFC。另外，过表达phg9的全长cDNA也使转基因株系的籽粒长度增加。这些结果表明phg9包含多种复杂结构域，参与水稻细胞分裂过程，调控水稻株高和籽粒大小。phg9基因的功能研究对于了解其在水稻茎秆和籽粒发育过程中的分子机制及其育种应用具有重要的意义。