水稻是世界上最重要的粮食作物之一，也是单子叶植物基因功能研究的模式植物。水稻全基因组测序的完成和各种数据库的建立，为从全基因组水平研究水稻基因家族奠定了坚实的基础。胚乳作为水稻颖果结构的主要组成部分，不仅为胚的生长发育提供营养，也为人类和动物提供食物能量来源。尽管目前有一些关于胚乳特异表达基因的研究报道，然而从全基因组水平分离鉴定水稻胚乳特异表达基因的研究未见报道。本课题利用水稻微阵列芯片数据，分离获得胚乳特异表达基因并进行了相关生物信息学分析，这些结果为进一步克隆鉴定水稻胚乳发育相关基因，阐明胚乳发育的分子机制奠定了基础。主要结果如下：　　1.利用水稻芯片数据（NCBI序列号：GSE19024），筛选分离到在受精后7天、14天和21天的水稻胚乳组织的一个或者几个时期中特异表达的基因151个，按照其在染色体上的位置，依次命名为水稻胚乳特异表达基因(endosperm-specific expression gene, OsEnS gene)OsEnS-1到OsEnS-151，并从MSU、KOME及Pfam等数据库中分别获得这些基因的基本生物学信息，包括TIGR号、KOME号、保守结构域、基因位置、ORF长度、BAC/PCA名称等。　　2.GO分析发现，151个OsEnS基因中的137个基因有GO注释，其中119个基因有分子功能注释，114个基因参与到特定的生物学过程中，123个基因有细胞组成的注释。20个基因编码20种酶类，参与到18个KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)途径中。　　3.对151个OsEnS基因的染色体定位发现，12条水稻染色体上都有OsEnS基因的分布，其中，24个基因位于7号染色体上，其次是23个基因位于1号染色体上，12号染色体上分布最少，仅4个OsEnS基因。5个OsEnS基因位于末端着丝粒的位置。基因复制分析发现，17个基因组成了7组基因参与了随机复制，其表达模式基本一致，表明这些基因在复制后功能没有发生变化。　　4.对OsEnS基因的启动子分析，鉴定出一些参与调控胚乳特异表达的顺式作用元件，也发现了一些响应激素调控的顺式作用元件，靴值分析显示RY repeat(CATGCA box)是OsEnS基因所特有的顺式作用元件。　　5.151个OsEnS基因在胚乳发育阶段的表达谱显示，79个基因在受粉后7DAP(days afer pollination,DAP)、14DAP、21DAP的胚乳组织中都表达，表明这些基因在水稻胚乳发育的过程中持续发挥作用；22个基因只在7DAP的胚乳组织中特异表达，暗示这些基因可能参与胚乳早期发育过程中游离核的形成和细胞化过程；15个基因在7DAP、14DAP的胚乳组织中特异表达，显示这些基因可能参与胚乳中期发育过程中胚乳细胞分化和营养物质的合成；32个基因在14DAP、21DAP的胚乳组织中特异表达，这些基因可能在胚乳发育中后期的营养物质合成积累和淀粉胚乳PCD过程中发挥作用；仅有3个基因在14DAP的胚乳组织中表达。　　6.选取了13个OsEnS基因，设计特异性引物，利用实时荧光定量PCR分析这些基因的时空表达，结果显示，2个基因特异的在7DAP的胚乳组织中表达，2个基因在7DAP和14DAP的胚乳组织中特异表达，1个基因在14DAP和21DAP的胚乳组织中表达，8个基因在7DAP、14DAP和21DAP的胚乳组织中表达，这些基因的表达模式较好的吻合了芯片数据。　　近年来，世界上相继建立了几个大型的水稻T-DNA插入突变体库，水稻全基因组序列的释放及大量的侧翼序列和芯片表达谱的公布，为研究者采用正向遗传学和反向遗传学的策略进行水稻功能基因组学研究提供了宝贵的资源。本文针对水稻花器官变异和种子发育缺陷的相关表型，通过对29份T-DNA插入突变体家系进行筛选，获得了18份突变表型稳定的突变家系，T-DNA阳性检测显示所有的突变家系均为　　T-DNA插入阳性。其中，5个家系花器官发育异常，13个家系表现出不同程度的花粉育性降低或者花粉败育。该工作为进一步分离克隆控制水稻水稻花器官发育和种子发育相关基因奠定了基础。