水稻(Oryza sativa L)的穗性状是一个重要的农艺性状，水稻的雌性异常也直接影响到农业产量。本研究的突变体ZE是经穗反义cDNA文库转化所得，呈现结实率下降，枝梗数减少等表型。之前的实验结果表明突变体的花粉育性正常，但胚囊异常，因此突变体的育性下降是由于雌性发育的异常所致。 对水稻早期幼穗(从雌雄蕊分化到穗长约5cm)的子房进行组织切片，结果表明，在珠被起始前、珠被起始时、孢原细胞时期及大孢子母细胞发育早期，突变体在胚珠组织结构上表现正常，开始发生明显异常的时期是在大孢子母细胞后期，可分为两类：一类有珠被但无大孢子母细胞，另一类无珠被无大孢子母细胞。 序列分析表明，反义cDNA在第7染色体的一个小区域存在6个同源序列，其中ORF23和ORF21与它的同源分别高达95％和89％，两者都具有F-box保守结构域。RT-PCR分析表明，ORF23和ORF21都是穗部表达的基因，并且在生殖转型期就开始表达。但在ZE突变体中，ORF23和ORF21表达特异性存在差异。在生殖转型和雌雄蕊分化这两个时期，ORF23在突变体中表达，但ORF21不表达。而在突变体的孢原细胞时期、大孢子母细胞时期、功能大孢子时期、八核胚囊时期及开花期，ORF23和ORF21都不表达。这暗示了两者可能存在功能的重叠。ORF23的组成型及诱导型反义载体得到的转化体，mRNA受到了抑制，但没有表现与ZE突变体相似的表型。ORF21的诱导型反义载体得到的转化体T0代的穗、一级枝梗等变短，但在T1代又回复正常。经RT-PCR分析，ORF21在T1代转化体中mRNA受到了抑制。ORF21的过量表达载体转化体没有明显异常的表型。这些结果暗示了ORF21与ORF23可能是冗余基因。 利用Cre-loxP系统来鉴定突变体表型是由于反义cDNA的导入使内源基因沉默，还是因T-DNA的插入而发生位点突变所致。将转CRE基因植株(杂合体)与ZE突变体(纯合体)杂交，得到的后代F1、F2经分析表明，由于CRE酶的作用，反义cDNA已经被剔除，但它们的结实率并没有回复正常。由此推断，ZE突变体的结实率下降不是因为反义cDNA的导入引起内源基因的沉默，而是因为T-DNA的插入使位点发生了突变。插入点旁邻序列分析表明，T-DNA插入在第5染色体1个预测基因的上游调控区CAAT box内，该预测基因的编码产物含有赖氨酸脱羧酶保守区。通过对插入点旁邻基因的RT-PCR分析表明，表达特异性并没有发生改变，但突变体的表达量相对较高。由此初步推断，T-DNA的插入可能改变了该基因的表达水平，使突变体的配囊发育异常导致雌性育性下降。