水稻分蘖是构成水稻理想株型的重要因素之一,而有效分蘖数是水稻产量构成的关键因子之一。本实验室在前期鉴定了一个水稻分蘖相关基因TE2,该基因突变体的分蘖数较野生型显著减少。同时,我们通过转基因技术在野生型日本晴水稻中过表达该基因,获得了TE2-OE过表达转基因植株,过表达植株的分蘖数与突变体正好相反,分蘖数较野生型显著增加。将获得的突变体及过表达植株将其作为本实验的研究材料。本实验中主要利用分蘖芽观察、GUS染色、亚细胞定位、酵母筛库、酵母双杂互作分析、RNA-seq分析等实验技术,对TE2基因的功能进行探究。结果如下:(1)过表达植株TE2-OE分蘖期的分蘖数与成熟期的有效分蘖数都显著高于野生型对照,而te2突变体正好相反,分蘖数和有效分蘖数低于野生型。(2)对于其他农艺性状的统计,在千粒重、株高、单穗粒数、结实率、穗长、剑叶长、剑叶宽、粒长、粒宽、粒厚,发现三者都没有显著变化。统计了单株产量及50株小区产量,发现突变体显著低于野生型,过表达植株显著高于野生型。(3)对TE2基因进行组织表达分析时发现,该基因在水稻不同时期不同组织中都有表达,在分蘖芽、叶和鞘中的表达量较高。(4)TE2基因亚细胞定位主要在细胞质和细胞膜中表达。(5)通过酵母双杂交筛库和一对一验证,发现一个分蘖调控关键因子TAD1与TE2存在蛋白互作,且qPCR显示受TAD1调控的下游基因MOC1、OsH1与OsTB1表达发生显著性变化。(6)利用RNA-seq技术对te2突变体、TE2-OE过表达植株及其野生型对照进行转录组测序及GO、KEGG分析,发现参与细胞分裂素信号转导途径的相关基因OsCKXs、OsRRs等在突变体和过表达植株中均有显著差异。(7)在不同主栽品种中过表达该基因均能提高植株的的分蘖数和有效分蘖数。综上所述,TE2基因可能通过MOC1途径,影响其上下游基因的表达来调控水稻分蘖,同时可能通过细胞分裂素等植物激素途径来调控水稻分蘖。这些结果在丰富水稻分蘖分子机理知识内涵的同时,也为提高水稻分蘖的高产分子育种提供了新的理论支撑。