作为我国主要的粮食作物，水稻的生产关乎国家的粮食安全。分蘖角度是构成水稻理想株型的重要农艺性状，对最终产量具有重要影响。水稻分蘖角度与重力反应具有密切的联系，因此，研究水稻茎重力反应对于发掘分蘖角度相关调控基因，以及解析分蘖角度和重力反应调控网络，具有重要的理论价值和实践意义。　　在本研究中，我们结合水稻茎重力反应过程中动态的RNA-Seq转录组，将茎重力反应划分为早期和晚期两个阶段。在早期和晚期分别确定了958和3246个重力反应差异表达基因。按照动态的表达模式，这些差异基因被分为了10个基因簇(cluster)，重力反应早期差异表达基因被划分为2个基因簇(early cluster，EC)，在重力反应早期和晚期均呈现差异表达的基因被分为4个基因簇(dual cluster，DC)，仅在重力反应晚期差异表达的基因被分为4个基因簇(late cluster，LC)。生长素、茉莉酸和脱落酸响应基因在差异表达基因簇中呈现显著富集。另外，KEGG pathway和GO分析结果显示，重力反应差异表达基因在“内质网蛋白加工”(Protein processing inendoplasmic reticulum)、“植物激素信号传导”(Plant hormone signal transduction)及“转录调节活性”(Transcription regulator activity)等生物学过程或功能中显著富集。结合上述数据，我们借助RiceNet构建了水稻茎重力反应的调控网络。该调控网络暗示，EC1可能参与了调控重力信号的转导;重力刺激信号可能进一步通过DC中的转录因子和激素向下游传递，从而实现对重力反应的调控。　　我们进一步筛选到5个在15分钟即开始响应重力刺激的转录因子，并得到了其中一个基因Gravitropic Response9(GTR9)的突变体gtr9。该突变体呈现茎重力反应减弱及分蘖角度增大的表型。RNA-Seq结果显示，“内质网蛋白加工”相关基因在gtr9中出现差异表达。NAA处理并不能诱导GTR9表达，另外，PIN2和LA1在gtr9中呈现差异表达，而且gtr9突变体中生长素的极性运输和侧向运输均出现明显下调。上述结果暗示，在重力反应中，GTR9可能在生长素上游即重力信号转导阶段发挥功能。　　生长素在重力反应中起着至关重要的作用，但其调控重力反应的分子机制尚不清楚。我们的结果暗示DC中的转录因子可能在激素信号传递中发挥着重要功能。通过筛选生长素响应转录因子，我们确定了一个特异受生长素诱导，并在重力刺激的茎基部呈现不对称表达的转录因子GTR4。GTR4-RNAi转基因植株具有茎重力反应减弱及分蘖角度增大的表型，暗示GTR4可能在生长素下游发挥功能进而调控水稻分蘖角度和重力反应。　　综上，我们通过RNA-Seq研究了水稻茎在重力反应中的动态转录组，建立了重力反应分子调控网络。在此基础上，我们进一步挖掘了水稻分蘖角度基因，并进行了功能验证。本研究为水稻株型的改良、超级水稻品种的培育提供了重要的理论依据和有应用价值的基因资源。