水稻矮杆突变体的细胞学特征及基因定位研究

郝小花，向玉婷，曾 孟，杨友伟，谢 鹏，李 密，李东屏，田连福*

(1.湖南文理学院生命与环境科学学院，中国湖南常德415000；2.湖南师范大学生命科学学院作物不育资源创新与利用湖南省重点实验室，中国湖南长沙410081)

株高是水稻最重要的性状之一，理想的株高在水稻育种中占有重要地位，中等矮化有利于水稻品种耐肥、抗倒伏和高产。矮化突变体的分离和鉴定有助于阐明植物生长发育的分子机制[1]。研究表明，水稻的高度受株高主效基因的控制，同时受基因修饰、基因抑制等多种因素的影响[2]。这些基因的变化可以导致植物细胞水平的变化，如节间细胞缩短、数量减少等，其中一些与信号转导有关，另一些与相关激素的生物合成有关[3]。已报道的涉及水稻株高的基因有很多，如SD1[4]、SLR1[5]、EUI1[6]、D11[7]、BRD1[8]、D2[9]、D33[10]、D53[11]等，这些基因在赤霉素(gibberellin，GA)或油菜素内酯(brassinolide，BR)的信号转导和合成中起着非常重要的作用。

GA是调节植物生长发育不可缺少的植物激素之一，不仅在植物株高调控过程中具有重要的作用，而且在调控种子萌发、下胚轴伸长、叶片伸展及花、果实、种子发育等众多生理过程中也起着重要的作用[12]。近年来，随着拟南芥、水稻等模式植物的应用，GA在高等植物中的生物合成调控、信号转导途径等方面的研究取得突破性进展[13]。Kobayashi等[14]对水稻日本晴的营养组织和生殖组织中的内源GA进行了详细分析，一共鉴定到13种GA，不同种类的GA可能参与不同的生理过程。水稻的两个矮化品种Tan-ginbozu(dx突变体)和Waito-C(dy突变体)的地上部分均表现出GA缺陷的表型[15]，外源施加贝壳杉烯可以刺激Tanginbozu地上部分的伸长[16]。……