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水稻分蘖是营养生长的重要特性,其分蘖数决定了有效穗数,进而决定了水稻产量。穗是水稻的营养器官,由若干小花和小穗组成。小花和小穗在不同水平上的发育决定了水稻穗部性状和产量。因此分蘖和穗部发育是决定营养生长和生殖生长的两个重要农艺性状。本论文分离了在水稻籼稻品种明恢86组织培养过程中发现的两个突变体srt1和pshl-1/2,通过将BSA和全基因组测序方法定位和克隆了这两个基因,并对这两个基因的功能进行了初步分析。其结果如下：1. Sterile and Reduced Tillering 1:现单杆和雌性不育的突变体。(1)srtl表现为很少或不分蘖。与对照明恢86(分蘖数为9.0±3.6)相比,突变体srtl的分蘖明显少于对照,只有1-4个分蘖(0.5±0.7)。(2)srtl的茎比野生型粗壮。从茎的横切片结果来看,srtl的茎微管束发育比野生型多,能提供足够的养分给整个植株；纵切结果显示其细胞排列比野生型更有规律。(3)srtl的叶片显得比野生型长且宽。野生型与突变体srt1叶片的长宽比分别为：52.2±3.34：59.5±2.1和1.55±0.2：2.05±0.1。(4)srtl表现为完全不育。花药碘染实验显示突变体的花药表现正常。正反交实验结果显示,用srtl作为父本,野生型作为母本结实率为9.9土6.8%,然而反过来srt1作为母本时颗粒无收,说明srtl表现为雌性不育。(5)通过BSA-seq方法比较突变DNA池和野生DNA池间SNP频率分布,计算CAAFD值,发现在水稻4号染色体长臂末端约(29-34M)处CAAFD有一个明显的峰。在该期间开发INDEL标记,将目标基因定位在231Kb范围内。(6)在231kb区间内共有37个ORFs。我们发现其中LOC_Os04g56780与野生型相比有21个碱基缺失。LOC_Os04g56780编码水稻中与拟南芥Wuschel (AtWUS)的同源基因OsWUS。(7)突变体中OsWUS的21bp发生在第一个外显子上,使OsWUS的一个高度保守结构域Homeobox中缺失了7个氨基酸。该缺失可能导致OsWUS功能丧失,说明Homeobox结构域在OsWUS的功能上起重要作用。2. Pepper-Shaped husk 1：一个小花形状异常的突变体。(1)突变体pshl-1表现为穗变短且密,其穗长仅有野生型明恢86的20%。pshl-1的小花呈现辣椒状,其外稃正常,外稃明显比野生型小。(2)pshl-1的结实率仅有5.8%±7.2,远远小于野生型的结实率(85.2%±4.9)。开花时突变体的表型不正常,仅有一小部分突变体6.55%±5.3的花开启后能正常关闭,而野生型种大部分(84.65%±6.7)的花都能正常开花及关闭。(3)psh1-1的种子比野生型要小。突变体的粒长(8.7±0.48)和粒宽(1.975±0.07)明显小于野生型。pshl-1的粒形表现为辣椒状,其千粒重(28.67±0.65)明显低于野生型(15.0±1.18)。(4)通过F2群体的遗传分析显示,突变体pshl-1表现为辣椒颖和低结实率的性状受一对隐性等位基因控制。(5)应用BSA-seq方法定位PSH1,通过计算CAAFD值发现在水稻4号染色体断臂末端0-3Mb处有一个高峰。经连锁分析将该基因定位在218Kb的区间内。(6)该218Kb区间内有31个ORFs。通过不同基因池中序列比对发现,LOC_Os04g01590基因内部的一个单碱基替换(G→T)导致终止密码TAA的产生,是蛋白质提前终止。(7) LOC_Os04g01590编码精氨酸酶。它有6个外显子,编码340个氨基酸。突变体pshl-1中的第三个外显子上的G到T的替换,及pshl-2中的第二个外显子上的G到T的替换都能产生终止密码TAG,使蛋白质提前终止。这些结果显示突变体表现出的突变性状是由基因LOC_Os04g01590突变造成的。(8)氧化应激分析显示突变体pshl和野生型无明显差异。