水稻穗退化现象在生产中时常发生,造成穗长和每穗粒数显著减少,导致产量降低。本研究以水稻组织培养过程中获得的非典型穗部退化突变体atap1（atopical abortion panicle 1）为材料,通过构建遗传作图群体F2和F2:3,利用图位克隆的方法精细定位了一个影响水稻穗退化的候选基因ATAP1,转基因试验证明它可能就是引起穗部退化的目的基因,并对该基因的功能进行了初步的解析。主要结果如下:1、与野生型相比,突变体atap1表现为株高变矮、穗部颖花退化、抽穗期延长、无效分蘖增多。分蘖间呈现程度不等的穗部颖花退化现象,导致结实率降低、每穗粒数减少,但千粒重增加。2、利用图位克隆的方法将候选基因ATAP1精细定位在1号染色体长臂端的标记Z10与Z12之间141Kb的范围内,包含15个ORFs（Open Reading Frames）,测序发现LOCOs01g53600的第一个外显子缺失56bp碱基、LOCOs01g53610的启动子区缺失56bp碱基。3、通过构建互补和敲除的转基因载体,获得了相应的转基因植株。LOCOs01g53600的敲除植株表现出与突变体一样的穗退化表型,说明编码一个法尼基转移酶的 β 亚基（farnesyltransferase subunit beta,FSB）的基因 LOCOs01g53600可能是目的基因。4、在拟南芥中的同源基因ERA1的突变将会引起植物对激素ABA的响应发生变化。通过测定突变体和野生型的ABA含量发现,与野生型相比,突变体中ABA的效成分tABA、cABA的含量和ABA的总量明显增高。进一步分析了 ABA的合成和氧化基因的表达量,发现ABA合成基因AAO和ABA2的表达量显著上升,ABA氧化基因ABA8ox1的表达量显著下降。调查响应ABA和干旱胁迫有关基因LEA3、LEA7、LEA22、LEA28和DREB的表达量,结果发现,这些基因的表达量都明显上升,与在拟南芥中的同源基因ERA1的研究结果一致。5、蛋白质的法尼基化是在法尼基转移酶（FTase）的作用下将法尼基连接到蛋白羧基端,是一种蛋白质翻译后的脂质修饰,可能参与植物多个生长发育过程的调控,但ATAP1调控穗发育的原理仍不清楚,有待进一步的研究。