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水稻(Oryza sativa L.)作为最重要的粮食作物之一,在粮食安全中具有举足轻重的地位。分蘖和开花期都是水稻的重要农艺性状,对它们调控机制的研究能够为培育高产、广适水稻品种提供理论和材料基础。研究表明,无论是水稻分蘖的形成还是成花转变过程,都受到了复杂多变的环境因子和自身交错的基因网络途径的影响和调控,而这些途径具体是如何调控水稻分蘖和成花转变的发育过程的,还有待进一步研究。本研究利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)对粳稻品种日本晴(Nipponbare)及其晚花突变体Ivpl(Long Vegetative Phase 1)进行大规模的诱变处理,通过筛选、鉴定,分别从突变体库的后代中获得2份多分蘖突变体(sc64和sc312)和一份早花突变体s61材料。对突变体进行形态特征观察和主要农艺性状的比较、遗传分析及候选基因的筛选、测序验证和序列分析,最终克隆到三份材料的突变基因,对进一步揭示水稻分蘖的形成及其开花调控机制有重要意义。主要研究结果如下：1、水稻多分蘖突变体sc64：表型鉴定结果表明,sc64在分蘖数和株高等方面与野生型植株存在显著差异,主要表现为分蘖明显增多,植株严重矮化,穗长缩短,剑叶变短小,结实率和穗粒数大幅度降低。节间长度比较分析表明,sc64植株矮化最可能是由突变体各节间缩短所致。遗传分析表明,sc64多分蘖表型受一对隐性核基因调控。通过图位克隆将SC64定位于水稻第4染色体InDel标记S1和S5之间,分别相距0.81 cM和0.23 cM,物理距离为326 kb。对该区域内候选基因进行分析、测序和比对的结果表明,在sc64突变体中,LOC_Os04g46470基因编码区的385 bp处由T突变成C,导致其编码的第129位氨基酸由丝氨酸(Ser)突变成了脯氨酸(Pro)。LOC_Os04g46470已被报道并命名为HTD1 (High Tillering dwarf 1),故认为SC64很可能是HTD1的等位基因。综上所述,该突变体sc64的多分蘖表型可能是由HTD1基因突变导致独角金内酯合成受阻造成,而第129位的丝氨酸是HTD1基因编码蛋白的重要位点。2、水稻多分蘖突变体sc312：农艺性状调查表明,sc312在分蘖数、株高和结实率等表型上与野生型植株存在显著差异,主要表现为过度分蘖,植株矮小,主穗缩短,结实率和穗粒数大幅度降低。节间长度分析表明,sc312突变体各节间长度均比野生型短,且倒3、4节间缩短程度最为严重。遗传分析表明,sc312多分蘖突变性状受一对隐性核基因调控。利用分子标记将SC312精细定位在水稻第6染色体InDel标记W4和W5之间,分别相距1.00 cM和1.12 cM,物理距离为106 kb。对该区域内候选基因进行分析、筛选、测序和序列比对的结果表明,在sc312突变体中,LOC_Os06g06050基因在编码区1557 bp处碱基由G突变成了A,导致第519位密码子由TGG突变成TGA,使基因编码蛋白提前终止。LOC_Os06g06050已被报道并命名为D3 (Dwarf-3),故认为SC312很可能是D3的等位基因,而第519位氨基酸是D3基因编码蛋白的重要位点。3、早花突变体s61：通过鉴定、筛选粳稻品种日本晴晚花突变体lvpl的EMS诱变突变体库,从后代获得了一份表现为早花表型的回复突变体,暂命名为s61。该早花突变性状能稳定遗传,遗传分析表明s61的突变表型受1对隐性核基因控制。采用MutMap克隆方法成功克隆到了突变基因,该基因实际包含了两个预测的转录本LOC_Os03g05680和LOC_Os03g05690,包括7个外显子,暂命名’为LOC_Os03g05680-LOC_Os03g05690。序列比对和分析发现,s61突变体中该基因第6外显子前的剪接识别位点由鸟嘌呤(G)突变成腺嘌呤(A),使RNA剪接位点后移一个碱基,导致密码子移码和编码蛋白在第301位氨基酸翻译提前终止,从而造成s61突变体的开花期比野生型亲本lvp1提早。LOC_Os03g05680-LOC_Os03g05690已被报道并命名为Sel4,故认为S61很可能是Se14的等位基因。此外,在本研究中,s61还表现出了植株矮化、分蘖减少、穗长和剑叶长缩短等表型,说明Sel4除了能够调控水稻开花外,在水稻的多个生长发育过程中也发挥着重要作用,这为我们今后进一步探明Sel4作为组蛋白去甲基化酶的基因功能提供了重要线索。