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本文主要包括两部分研究内容:第一,水稻分蘖调控基因OsIAA16的克隆及功能研究;第二,d14弱等位突变体sd33的鉴定和遗传修饰因子的创制。分蘖是水稻重要农艺性状,对决定水稻产量起着举足轻重的作用。独脚金内酯（Strigolactones,SLs）是近年来新发现的一种调控植物分枝（分蘖）的植物激素,其代谢和信号传导途径尚有大量空白亟待补充,同时其与生长素间的互作机制至今尚无定论。本研究从两个矮化多分蘖突变体（hd103和sd33）中分别图位克隆到OsIAA16和D14基因,并开展了OsIAA16作用机理和d14突变体遗传修饰因子创制的研究。本文主要研究结果如下:1.和野生型淮稻5号（HD5）相比,突变体hd103株高变矮、分蘖数目增加,同时根长变短、不定根数目增加,其突变表型与典型的独脚金内酯途径突变体相似。通过图位克隆的方式,发现OsIAA16（LOCOs05g09480）编码区第185位的C突变为T,从而引起脯氨酸（P）突变为亮氨酸（L）。该突变位于Aux/IAA家族保守的负责蛋白降解的GWPPV结构域,突变引起hd103发生了功能获得性的半显性突变。构建了OsIAA16的RNAi干扰载体并转化hd103,转基因植株变高,分蘖数减少,与野生型表型相似,证明上述突变位点是引起hd103矮化多分蘖的原因。2.qRT-PCR和OsIAA16启动子驱动的GUS染色结果表明OsIAA16在水稻的不同组织、部位广泛表达,尤其在根、幼叶中表达量最高,其次为幼穗、花、分蘖芽和叶鞘。OsIAA16:GFP融合蛋白转化水稻原生质体表明OsIAA16定位在细胞核内。3.hd103体内epi-5DS（独脚金内酯的前体物质）含量升高。外源施加GR24（独脚金内酯的一种人工合成类似物）仅可部分恢复hd103的分蘖表型,与独脚金内酯合成突变体d27相比,hd103对独脚金内酯的敏感性显著降低,表明OsIAA16与独脚金内酯信号传导途径有关。qRT-PCR结果表明hd103中SLs合成基因D10、D17、D27和信号传导基因D3、D14、TB1表达量均明显下调,尤其D3和D14基因表达量下调幅度最大,表明OsIAA16影响SLs相关基因,尤其是D3和D14基因的表达。酵母双杂交结果表明OsIAA16与已知独脚金内酯信号传导因子D3、D14、D53、TB1和MADS57不互作。4.hd103体内IAA含量升高。2,4-D浓度为2 mg/L时,hd103的愈伤组织诱导率明显低于野生型,且愈伤组织小、状态不整齐。hd103对不同种类低浓度的生长素响应能力较野生型降低。hd103中生长素响应基因Os IAA20表达量明显降低。酵母双杂交证明OsIAA16与生长素受体AFB2、生长素响应转录因子ARF6、ARF17互作。表明OsIAA16与生长素途径有关。5.生长素信号传导模型认为,生长素缺乏时,Aux/IAA蛋白与ARFs结合从而抑制ARFs的转录活性;生长素存在时,Aux/IAA蛋白被降解,释放出ARFs从而激发生长素响应基因的表达。ARFs与启动子区的生长素响应元件AuxRE（TGTCTC）结合从而发挥作用。序列分析发现,D10、D17、D27、D3和D14启动子区均含有1至2个AuxRE元件。因此推测OsIAA16通过与其互作的ARFs调控独脚金内酯途径基因的表达从而影响水稻的分蘖。推测OsIAA16蛋白介导着生长素和独脚金内酯两条途径间的相互作用。6.突变体sd33表现为矮化多分蘖,但表型较轻。通过图位克隆的方式发现sd33中独脚金内酯受体基因D14（LOCOs03g10620）编码区第887bp处G突变为A,从而引起第296位的甘氨酸（G）突变为天门冬氨酸（D）。突变位点位于D14蛋白C-末端的loop上,推测该位点不具有重要功能,从而引起sd33较轻微的表型。7.sd33表型较轻、育性好、种子饱满,适于二次诱变后筛选d14突变体的遗传修饰因子,即表型增强（enhancer）和表型变弱甚至恢复（suppressor）突变体。在对sd33进行EMS诱变的M2代中,获得了1份enhancer突变体sd33E1和3份suppressor突变体sd33S1、sd33S2、sd33S3。测序发现sd33E1是由于D14基因内发生了二次突变所致,而在sd33S1、sd33S2、sd33S3中未发现的D14基因的二次突变。sd33S1、sd33S2、sd33S3为克隆D14的上下游或互作基因提供了遗传材料。