1、水稻是世界上重要的糧食產(chǎn)物。粒型是影響水稻產(chǎn)量最重要因素之一，因而，研究克隆影響籽粒長度的基因并闡明其分子機理，將會為通過分子手段培養(yǎng)高產(chǎn)水稻品種奠定堅實基礎(chǔ)。利用EMS誘變，我們分離到一個籽粒長度變小突變體short grain1(shg1)。本研究以shg1為材料，開展一系列表型鑒定、圖位克隆和基因功能等方面研究，主要研究內(nèi)容如下:
　　1.shg1與野生型相比，籽粒粒長有顯著的降低，粒寬和粒厚則有顯著的升高，千粒重顯著減少，

2、株高降低，穗長縮短等表型。通過細胞學觀察分析，shg1細胞長寬均顯著低于野生型。
　　2.通過圖位克隆的方法，將SHG1基因定位于33Kb區(qū)間之內(nèi)，并通過測序其間的7個ORFs，發(fā)現(xiàn)shg1中的第四個ORF與野生型相比有單堿基突變并導致其轉(zhuǎn)錄的提前終止。通過生物信息學分析，SHG1屬于OsKinesin蛋白家族，與狗尾草、大麥等單子葉植物同源蛋白親緣關(guān)系較近，并且其馬達結(jié)構(gòu)域有很高的保守性。
　　3.通過構(gòu)建SHG1基因的過

3、表達載體，并轉(zhuǎn)基因得到過表達株系。過表達株系籽粒長、寬均顯著高于野生型，籽粒厚度則顯著低于野生型，千粒重顯著高于突變體，但低于野生型。
　　4.實時熒光定量PCR和GUS染色結(jié)果表明SHG1基因在水稻組織中具有較廣譜的表達。通過水稻原生質(zhì)體中SHG1蛋白的亞細胞定位發(fā)現(xiàn)SHG1蛋白是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)定位蛋白。全轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果表明shg1突變體中差異基因主要分布在代謝、初級代謝、細胞性蛋白修飾、轉(zhuǎn)運等類別。通過對細胞周期相關(guān)基因表達量的檢測，

4、發(fā)現(xiàn)shg1突變體中多個與細胞周期相關(guān)的基因表達量在突變體中發(fā)生明顯變化，暗示其細胞分裂進程受到影響。
　　5.SHG1基因受到外源IAA刺激后表達量上調(diào)。通過雙熒光素酶實驗發(fā)現(xiàn)一些OsARFs可以結(jié)合SHG1的啟動子區(qū)域增強轉(zhuǎn)錄活性。此外，相對于野生型，外源低濃度IAA對于促進shg1根伸長反應的效果不顯著。
　　6.通過一系列BR敏感性的檢驗，確定shg1是一個對外源BR較不敏感的突變體。與野生型相比，shg1突變體中B