节和节间是高等植物的重要组成器官,其发育过程对植物地上部形态多样性的建成起到了调控的作用。单子叶植物的节间发育涉及到一类独特的次级分生组织,即居间分生组织(IM)的形成和活性调控。目前对IM的产生和调控的机理研究还不很深入。水稻是单子叶模式生物,其节间发育呈现出固定的生长模式,因此是研究IM的遗传调控途径的重要体系。本研究通过筛选了水稻突变库,重点研究了节间发育缺陷的sui1(suppressed upmost internode1)突变体。我们通过图位克隆鉴定出该基因,证明SUI1基因编码了一类高等生物中所特有的磷脂酰丝氨酸合酶(PSS),其基因家族在水稻基因组中存在三个成员。转基因过量表达SUI1和同源基因SUI2造成节间的异位发育,而且RNA沉默实验表明SUI1及其家族成员能调控节间和穗轴的发育。对SUI1家族成员的转座子插入突变分析,也证明该家族对节间和穗轴具有保守的调控功能。在酵母磷脂丝氨酸(PS)缺陷突变体cho1的互补实验中,我们发现SUI1及其不同片段的转化子能够回复cho1突变体由PS缺失造成的生理缺陷,而且质谱分析也能够检测出PS组分的合成,这些结果说明SUI1在酵母体系中能够行驶PSS的酶活性。通过基因芯片的手段研究SUI1途径下游基因的表达差异,结果表明多数差异表达基因参与到磷脂的生物合成代谢之中,阐明SUI1在植物体内也是通过调节磷脂代谢发挥功能。利用RNA原位杂交技术比较了异位节间发育过程中分生组织基因的表达模式,发现OSH15在顶端分生组织中异位表达且导致细胞分裂属性基因的表达增强。综上所述,SUI1所参与的遗传途径与磷脂代谢过程紧密联系,且通过影响分生组织活性参与调控节与节间的发育过程。