论文摘要
株高作为水稻重要的农艺性状之一,直接关系到水稻的产量,株高过高容易引起植株倒伏产量减产,适当矮化则可以达到抗倒、增产的目的。对矮杆水稻的研究有助于了解和完善矮源多样性,进而加以利用,以避免目前水稻矮杆品种单一的遗传特性,为水稻育种实现新的产量突破创造条件。因此发掘和鉴定新的矮杆基因有着十分重要的理论和实践意义。本实验室从日本晴（Nipponbare） T-DNA插入突变体库中筛选发现了一个小粒矮杆突变体,经潮霉素鉴定该突变表型与T-DNA插入无关,推测应为组培过程中引起的突变,暂命名为sgd1（t）.本文分析了sgd1（t）的遗传特性,同时结合生理生化、细胞学形态观察和激素敏感性实验,初步剖析了矮秆形成的原因,并利用图位克隆的方法对目标基因sgd1（t）进行了精细定位。主要结果如下：（1）成熟期突变体sgd1（t）株高约为35厘米左右,为野生型日本晴（110厘米）的34.31%。与野生型日本晴相比,sgd1（t）植株表现为所有节间不能完全伸长,穗子及各节间均缩短,植株矮化；粒型圆小、颖壳厚实且呈现暗黄色；叶片短而宽、叶色深绿,叶绿素含量升高；穗短而紧凑,分蘖数略微增多,抽穗和开花时间均延迟,育性差且结实率很低；（2）电镜扫描观察茎杆及颖壳细胞学形态。结果发现,和日本晴相比,sgd1（t）茎杆细胞未能形成正常的细胞列,细胞形状发生改变,这是导致植株矮化的直接原因；颖壳表皮细胞排列紧密,呈不规则状,细胞形状发生改变,导致整体细胞呈现小突起状,而颖壳横切面细胞发育不正常,细胞形态发生变化,不规则,大小不一,从而导致细胞排列混乱,这是造成sgd1（t）颖壳表皮粗糙、厚实的直接原因；（3）通过不同浓度梯度的GA3和BL处理,发现sgd1（t）对赤霉素敏感,而对油菜素内酯不敏感,在GA3浓度为10-4（M）处理时能恢复到和日本晴相近的表型。因此,推测sgd1（t）的赤霉素信号传导途径是正常的,下一步待测内源赤霉素含量,以确定sgd1（t）基因是否与GA合成相关；（4）通过遗传分析实验表明该突变性状是由隐性单基因sgd1（t）控制；利用2010年sgd1（t）/Pusher F2群体及2011年sgd1（t）/Pusher F2:3群体,共1235株矮杆纯合隐性单株,最终将sgd1（t）定位在第9染色体短臂端着丝粒附近553kb的区域范围内。