水稻杂种优势利用为我国粮食安全作出了重大贡献。但随着我国经济快速发展,农村劳动力快速向城市转移,传统的杂交水稻制种技术体系因劳动强度大、成本高,已成为了制约杂交水稻发展的技术瓶颈。轻型、高效的机械化杂交水稻制种技术已成为杂交水稻研究的主攻方向。利用父母本粒型差异是实现杂交水稻机械化制种的途径之一。隐性性状的小粒母本,配置大粒父本是其最佳策略,既满足机械化分选种子,又不因粒重过小而影响杂交组合的产量。本研究以籼稻品种2338-357的自然小粒突变体sgr1（small grain rice 1）为材料,开展小粒性状的遗传规律和相关基因研究,旨在促进隐性小粒性状在杂交水稻制种中的应用。主要研究结果如下:1.与野生型2338-357相比,sgr1突变体株高变矮,叶色深绿,穗型直立,着粒紧密,籽粒圆小,千粒重为14.36g,粒长5.87mm,粒宽2.34mm。2.遗传分析表明,sgr1突变表型为隐性单基因控制。利用sgr1与大粒粳稻品种IRTA129杂交构建F₂遗传作图群体,sgr1基因被定位在水稻第5染色体上SSR标记RM18384和RM18432之间。通过扩大作图群体,对其进行精细定位,最终将sgr1基因定位于标记In Del17和InDel20之间44.8kb的物理区间内。在该区间内有一个已知的小粒矮杆基因RGA1（D1）（Os05g0333200）,编码异源三聚体G蛋白α亚基。通过测序发现,sgr1突变体中D1基因的第11外显子上存在AAG三个碱基缺失,从而造成所编码的一个赖氨酸的缺失。3.转基因功能互补验证共获得4个独立的功能互补株系,以未转化的突变体sgr1作为对照,对转基因植株进行潮霉素检测以及总DNA的PCR分析,发现均有D1基因的整合。