不同于其他粮食作物,水稻主要种植在淹水的土壤中。为了适应淹水低氧的环境,水稻体内形成贯穿地上部与地下部的通气组织。水稻地上部光合作用产生的氧气通过茎秆中通气组织运输到根系,保证根系的正常呼吸作用;同时一部分氧气通过根系中发达的通气组织将氧气分泌到根际土壤中,直接或间接对水稻根际微环境及养分的吸收利用起到重要调节作用。因此,针对水稻中调控通气组织形成发育的研究具有重要意义。本论文主要通过初步研究水稻中锌指蛋白OsLSDl.1基因突变后,对水稻通气组织形成以及氮素营养吸收利用的影响,阐明该基因可能参与调控水稻生长发育的机制研究。所获得的主要研究结果如下:1.将oslsdl.1突变体作为研究材料,利用改进后的planaroptodes技术原位监测植株根系泌氧情况。结果显示:敲除OsLSD1.1基因的突变体植株根系通气组织的形成受到抑制,此外该基因的缺失会影响根系的正常生长发育,综合因素导致突变体植株根系泌氧量减少。由此得出结论:水稻生长在淹水土壤中,OsLSD1.1基因参与调控水稻根系通气组织的形成,控制根系在厌氧条件下的泌氧,而溶氧量改变会影响根际微环境。2.发现oslsd1.1突变体在抽穗期开始出现叶片发黄的表型,通过透射电镜观察野生型和突变体叶片的叶绿体结构,发现突变体叶绿体体积较小且排列松散;OsLSD1.1基因融合GFP荧光蛋白在本氏烟草瞬时表达结果表明,该基因在细胞核、细胞膜及叶绿体中都有定位表达;网站预测结果显示锌指蛋白OsLSD1.1与叶绿素合成前体蛋白、铁硫结合蛋白都有发生互作。综上所述我们猜测OsLSD1.1基因可能参与叶绿素合成代谢途径,由于叶绿体相关的代谢较为复杂,或许可以从蛋白互作方面作为切入点作进一步探究。3.通过对田间种植水稻扬花期及成熟期的表型观察、农艺性状统计分析、生物量统计及总氮含量等等指标的测定分析,得出结论:OsLSD1.1基因的缺失影响植株的正常生长,表现为叶色发黄,株高降低,分蘖增多,成熟期有效分蘖占总分蘖比重下降;突变体株系花粉育性差,结实率下降;基本农艺性状统计分析结果显示突变体与野生型之间存在显著差异;成熟期计算植株各部位总氮积累发现,敲除OsLSD1.1基因后的突变体籽粒中氮素积累分布比重降低,而茎鞘中总氮积累增多。4.通过水培试验发现:OsLSD1.1基因不响应乙烯调控,通气处理会影响乙烯在水稻植株中的合成。乙烯合成在东粳野生型和突变体中无显著差异,而通气处理和氮处理在乙烯合成水平上存在显著互作关系,换而言之,不同的氮处理对乙烯的合成影响差异取决于是否有足够的氧气参与,并且该差异不依赖于品种和材料。