水稻突变体的筛选是研究水稻生长发育调控过程和分子调控机制的重要手段,利用图位克隆方法克隆水稻突变体基因并分析其功能对解析水稻生理代谢途径,鉴定参与这些途径的新关键因子具有重要意义。本研究通过化学或辐射诱变获得粉质胚乳突变体b140和矮秆突变体C11,分析了其表型,并对突变基因进行了定位。主要结果如下:1.突变体b140胚乳粉质,粒宽、粒厚和千粒重均显著低于野生型。扫描电镜观察表明,与野生型相比,b140胚乳中淀粉颗粒呈圆形或不规则状,排列疏松。2.b140成熟籽粒总淀粉含量和直链淀粉含量显著低于野生型,分别为野生型的94%和91%。同时,b140成熟籽粒的可溶性糖含量显著高于野生型,其中葡萄糖含量较野生型增加了 28.1%,果糖含量增加了 84.6%,蔗糖含量增加了 195%。3.利用950个隐性极端个体将b140基因定位在1号染色体标记k2和k4之间,物理距离为56Kb,该区间内有8个预测的开放读码框。测序结果表明,该区间内只有Os01g0179400在b140与野生型间存在序列的差异,在b140中其编码区第13个外显子上发生了单碱基突变(C变成T),导致脯氨酸(CCG)变成丝氨酸(TCG)。前人已报道Os01g0179400可能影响造粉体发育。4.定量RT-PCR分析开花后6、9和12天野生型和b140胚乳中淀粉合成相关基因的表达情况,结果显示b140中淀粉合成相关基因的表达量均低于野生型。与野生型相比,b140淀粉合成相关基因SSⅡb、BEⅠ、BEⅡa、GBSSⅡ、ISA3的表达量在花后 9天差异最大,SSⅠ、SSⅡa、SSⅢa、BEⅡb、GBSSⅠ、AGPL2、AGPS2b的表达量在花后12天差异最大。5.测定花后 9 天未成熟籽粒中 AGPase(ADP-glucosepyrophosphorylase)和UGPase(UDP-glucosepyrophosphorylase)相对活性,结果表明,突变体中 AGPase 活性极显著低于野生型,而UGPase活性略低于野生型。综上所述,b140突变体胚乳中淀粉合成相关基因的表达量下降,并且AGPase活性显著低于野生型,推测Os01g0179400可能影响胚乳淀粉生物合成。6.水稻矮秆突变体C11是由籼稻品种桂朝二号经辐射诱变产生。C11在分蘖期和成熟期都表现出株高矮化现象,但粒长、粒宽和粒厚无显著变化,千粒重显著下降。7.突变体C11的各节间均显著短于野生型,属于dn-型矮杆突变体。8.用不同浓度梯度的GA和BR处理,发现C11对这两种激素的应答是正常的,因此推测C11不是GA和BR信号传导途径的突变体。9.采用石蜡切片观察第一节间的横切面,发现C11的维管束数目显著少于野生型,推测这可能是引起C11茎秆变细的原因。10.通过图位克隆将C11突变基因初步定位于第1号染色体长臂上标记A82和cmh6之间,该区间物理距离为1080Kb。