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作物产量提高和品质改善一直是育种家的奋斗目标，而减数分裂是作物遗传改良的基础，研究减数分裂机制具有重要的理论和实践意义。水稻是重要的粮食作物，随着水稻全基因组测序工作的完成，以及农杆菌介导遗传转化技术的日趋成熟，为水稻减数分裂功能基因组学研究提供了诸多便利。我们分离了两个水稻减数分裂相关基因OsAM1及OsHUS1，并开展了深入的功能研究。主要研究结果如下: (1)OsAM1基因是玉米AM1和拟南芥SWI1在水稻中的同源基因。Osam1突变体花粉母细胞减数分裂停滞在细线期并最终降解从而导致无花粉型不育。免疫荧光试验显示OsAM1以点状信号存在于减数分裂染色体上，其信号最早出现在间期，随后信号强度逐渐增强，在偶线期达到最强。Osam1突变体中减数分裂同源染色体配对和花束形态均不能形成。减数分裂蛋白OsREC8在Osam1花粉母细胞染色体上只有很微弱的信号，PAIR2、OsMER3、ZEP1等则完全没有定位。OsAM1在Osrec8、pair2、Osmer3和zep1突变体中都能正确定位。以上结果表明OsAM1是目前水稻减数分裂中较为上游的蛋白之一，它可能在减数分裂由细线期向偶线期转变过程中发挥重要作用。 (2)Oshus1突变体在自然条件下其营养生长完全正常，但雌、雄配子完全败育。通过细胞学观察发现在细线期和偶线期Oshus1减数分裂过程中同源染色体间的配对和联会基本正常，但从粗线期开始便能够观察到非同源染色体间发生了较高频率的异常“融合”和缠绕;在中期Ⅰ可检测到到多价体的存在;在后期Ⅰ和末期Ⅰ花粉母细胞中出现大量的染色体桥和碎片，从而导致Oshus1花粉完全败育。减数分裂相关蛋白OsREC8、PAIR2、PAIR3、OsMER3、OsZIP4、ZEP1在Oshus1花粉母细胞中定位基本正常。我们推测在Oshus1减数分裂过程中，同源重组正常进行的同时非同源染色体间也发生了重组。 通过图位克隆分离了OsHUS1基因。生物信息学分析表明OsHUS1与酵母和动物DNA损伤检验点9-1-1复合体(RAD9-HUS1-RAD1)蛋白HUS1具有一定的同源性。Oshus1幼苗对丝裂霉素C高度敏感，该结果说明OsHUS1可能也参与了有丝分裂过程中的DNA损伤修复。酵母双杂交和GSTpull-down试验显示OsHUS1和水稻RAD1假定同源蛋白之间存在相互作用。这暗示OsHUS1是酵母和动物HUS1的同源基因，水稻中可能也存在类似的9-1-1复合体。 根据上述研究结果，我们推测OsHUS1作为9-1-1复合体组分可能具有抑制非同源染色体间重组而增强正常同源重组保真性的功能。相关结果是首次对植物HUS1蛋白的功能研究。