作物矮化是提高作物抗倒性和经济产量的有效途径。因此,扩展矮秆材料并研究其矮化特性,对促进作物矮化育种具有重要的意义。本研究以5个玉米矮秆突变体为材料,比较突变体与对应野生型的性状差异,了解其矮化特征;通过Griffing方法4组配,根据F1和F2代群体株高和穗位高表现,研究矮秆突变体之间的等位性关系;通过赤霉素(GA3)、生长素(IAA)和油菜素内酯(BR)处理对突变体幼苗生长和内源激素含量的影响,明确突变体对外源激素的敏感性,以探讨矮秆突变体的矮化机理。主要研究结果如下:1.与对应野生型相比,K15d、K78d、R08d、K123d和K125d株高分别降低39.22%、42.60%、50.46%、43.19%和 38.68%;穗位高分别降低 69.75%、77.01%、53.42%、38.9%和57.85%,差异均达极显著水平。除K125d节间数增加1-2节,K15d穗下部减少2节及K123d上部增加1节外,其余材料差异不显著;K125d节间和K78d下部节间显著增粗;R08d和K123d各节间较均匀缩短,其余3个材料下部节间缩短更明显。K15d和K123d横切面细胞数减少,而K78d、R08d和K125d细胞数显著增加,维管束呈变大趋势;5个突变体纵切面细胞数均极显著增加,细胞变小,呈不规则排列。2.根据5个矮杆突变体与114F(br2)杂交F1株高和穗位高分析结果,K15d、K78d和K125d的矮化基因与br2等位。利用Griffing方法4配制的10个组合F1和F2株高及穗位高分析显示,K15d、K78d和K125d矮秆突变基因相互等位,其它材料间不等位。另外,根据F2株高分布表现,推测K15d、K78d和R08d的矮化性状除由一对主效隐性矮秆基因控制外,可能还受其它微效多基因的影响,有待进一步研究。3.用不同浓度GA3、IAA和BR对5个矮秆突变体及其野生型处理结果,不同浓度间和材料间10d苗高、15d苗高和根长差异均极显著,浓度与材料间互作也达极显著水平。随GA3浓度增加,5个突变体苗高均增高,除R08d外,其余4个突变体能恢复到野生型,对外源GA3敏感。随IAA浓度增加,5个突变体苗高均降低;随BR浓度增加,K78d苗高降低,K15d和K123d苗高变化各异,而R08d和K125d苗高增加,但均不能恢复到野生型,说明5个突变体对IAA和BR均不敏感。3种外源激素随着浓度的增加,5个突变体根长多数呈降低趋势。4.用外源GA3处理15d测定,幼苗内源GA3含量在不同浓度处理间和材料间差异均达极显著水平,处理和材料间互作极显著。随着外源GA3处理浓度的增加,K15d内源GA3含量增加,其矮化原因可能是GA3合成不足;K78d、K125d和R08d内源GA3含量则呈下降或先升高后下降趋势,但极显著高于相应野生型,推测其矮化原因可能是GA3转导途径受阻或受其他因素影响;K123d内源GA3含量亦呈先升高后下降趋势,且极显著低于野生型,表现出内源GA3合成不足的迹象,但在施用相同浓度外源GA3时,突变体与野生型苗高差异并不显著,其矮化原因有待进一步研究。