一个新的水稻理想株型突变体的基因分离和功能分析

理想株型是提高水稻产量的重要途径，在前期的研究中获得一个具有理想株型性状的插入突变体，表型与插入基因共分离。利用hiTAIL-PCR分离插入突变基因，构建不同启动子驱动的过量表达载体，以及RNA干涉载体，转化水稻，验证该基因功能；构建自身启动子驱动的GUS融合表达载体，结合实时荧光定量PCR，分析该基因在不同组织中的表达特异性，应用基因芯片分析和染色质免疫共沉淀技术，分析该突变基因的作用机理；同时转化生产上推广的优良品种，为高产育种提供材料。

水稻产量是最重要的性状。本研究中通过人工突变OsNACX基因上miRNA164的结合位点，过表达植株茎杆粗壮，穗茎维管束数目增加，并通过增加一级枝梗数和二级枝梗数，穗粒数增加，穗长变长。该转基因株系在小区种植条件下，单株产量提高明显；大田大面积种植条件下，产增增加30%以上。而在NACX基因的RNAi转基因植株中，穗长变短，穗粒数减少，表明该基因在转基因水稻中的表达量影响穗长和穗粒数，是一个产量相关基因。进一步的分析表明，转基因株系的剑叶面积增加，而且，穗茎大维管束和小维管束的数目都明显增加，这就为高产的形成奠定了基础。通过基因芯片分析和ChIP实验，初步表明了该基因调控的途径。本文所提供的方法可以为提高水稻及其他作物的产量提供一条新途径。