株高是决定作物株型形态建成的重要农艺性状之一,与作物的抗倒伏性和生物产量密切相关,但目前关于苜蓿等豆科牧草株高性状形成的分子调控机制尚不清楚。通过定向筛选豆科模式植物蒺藜苜蓿Tnt1逆转座子插入突变体库,分离鉴定了一个蒺藜苜蓿矮化突变体compact stalk internodes（costin）,并对突变体矮化表型产生的分子机制进行了初步探索,本研究旨在为苜蓿株高性状遗传改良提供新的研究思路和研究材料。主要实验结果如下:1.筛选蒺藜苜蓿Tnt1逆转座子插入突变体库,获得一个植株矮化的突变体NF15084,该突变体下部节间明显缩短,因此将其命名为compact stalk internodes（costin）。通过对节间距测量发现,costin节间缩短是由于突变体基部第二片复叶和第三片复叶之间的距离明显短于野生型造成的。2.通过基因型与表型连锁分析克隆COSTIN基因,COSTIN基因编码一个钙离子交换蛋白,其氨基酸序列与拟南芥的CALCIUM EXCHANGER 7（CAX7）基因编码的蛋白序列同源性最高,氨基酸序列一致性为50%。通过qRT-PCR检测COSTIN基因在各个组织的表达情况,发现其在茎、单叶和果荚中表达较高。3.突变体costin的矮化表型是由于下部茎节伸长受到抑制,进一步通过qRT-PCR检测发现该突变体中赤霉素合成途径关键基因MtCPS、MtKAO1、MtGA20ox4、MtGA20ox7和MtGA3ox1表达量明显降低。此外,通过施加外源赤霉素GA₃可以恢复costin突变体的矮化表型。上述结果表明COSTIN基因通过影响植物激素赤霉素的生物合成来调控蒺藜苜蓿的茎节伸长。