目前水稻生产中所应用的籼型不育系均存在不同程度的包穗,产生的主要原因是水稻不育系的倒一节间缩短。因此,克隆包穗有关基因,阐明其分子机制,将为培育水稻不育系新种质奠定理论基础,具有重要的意义。我们从籼稻恢复系明恢86组织培养后代中获得了一种新的包穗突变体esp2(enclosed short panicle)。该突变体的营养生长正常、且能正常结实,但其穗部被剑叶叶鞘完全包裹。遗传分析表明,该包穗突变体为单隐性突变。推测ESP2很可能是特异控制水稻倒一节间发育的关键基因。目前,本课题组已精细定位并确定了ESP2的候选基因。在此基础上,本论文利用生物信息学分析方法,对ESP2候选基因的生物学功能和启动子序列进行预测和分析；利用GUS表达和过量表达方法对ESP2候选基因的表达特征和功能进行分析,获得的主要结果如下：(1)利用生物信息学分析方法,对ESP2候选基因的生物学功能进行预测,并对ESP2基因的启动子序列进行分析。结果表明,ESP2候选基因编码的蛋白质与磷脂酰丝氨酸合成酶(PSS)具有很高的同源性,该酶包含有2个跨膜结构域。因此推测ESP2可能是一种膜蛋白。PSS普遍存在于植物、动物和微生物中,其功能主要是催化磷脂的生物合成,而磷脂是细胞膜磷脂的重要组成成分,对细胞的新陈代谢具有重要的调节作用。利用BDGP生物学软件对ESP2基因的启动子序列分析发现,在ESP2基因ATG上游348bp-398bp和2780bp-2830bp区域含有两个核心启动子序列。因此,我们选择3570bp作为ESP2的启动子序列。(2)构建了ESP2启动子的GUS表达载体pESP2：GUS并转化粳稻品种中花15,获得了19株转基因植株。GUS染色结果显示,ESP2在根、叶、各节和节间以及幼穗中均有表达,且在倒一节间和穗茎节表达较强,但在营养生长期的茎尖没有表达。在成熟的小穗中,ESP2在花器官的内/外稃和花药中表达较强,但在雌蕊和浆片中表达很弱或没有表达。(3)构建了ESP2基因的过量表达载体Ubi：ESP2并转化粳稻品种中花15,获得了27株转基因植株。定量PCR分析结果表明,过量表达植株转基因中ESP2的表达水平明显增强,但ESP2转基因植株的表型与亲本植株的表型没有明显改变。我们拟对T1代中转基因植株与非转基因植株的表型进行进一步的观察与分析。