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株高是水稻重要的农艺性状之一,能够影响水稻的产量和抗倒伏能力。本研究从Hwayoung背景的T-DNA插入突变体群体后代中筛选到一个半矮秆突变体sd38,表现为株高降低,籽粒减小,茎秆厚壁组织变薄。通过T-DNA插入鉴定,转基因验证及功能分析,揭示了突变体表型变化的原因及分子机制,为水稻矮秆突变体在育种上的运用提供了理论基础,主要研究结果如下:1.和野生型相比,sd38突变体株高变矮,籽粒减小,茎秆厚壁组织变薄,细胞学观察显示,sd38茎秆和颖壳表皮的细胞较野生型都减小,这是引起株高变矮和籽粒变小的主要原因;扫描电镜观察茎秆厚壁组织,sd38突变体的厚壁细胞壁明显比野生型薄。2.遗传群体分析显示半矮秆性状是由显性单基因SD38调控。通过分子鉴定,发.现sd38突变体中OsWRKY36基因的5’-UTR区域有T-DNA插入,导致OsWRKY36过表达;对OsWRKY36进行过表达转基因验证,过表达植株出现矮秆小粒和细胞减小的表型,与sd38突变体的表型相似,因此确定SD38编码了 OsWRKY36;OsWRKY3W干扰植株的株高和对照相比没有显著差异,籽粒略微增大,因此得出结论SD38过表达能抑制细胞扩张进而引起矮秆小粒的表型。3.OsWRKY36定位于核内,在各个组织均有表达,尤其在节间、叶片、叶鞘中表达量比较高。酵母转录激活实验显示OsWRKY36蛋白有转录激活活性,N端是该蛋白转录激活所必须的,含有WRKY结构域的C端对N端的转录激活有抑制作用,而WRKY结构域能结合下游基因启动子上特定序列,调节下游基因的表达,因此说明OsWRKY36是一个转录因子。4.木质素染色以及木质素、纤维素含量测定发现sd38突变体和OsWRKY36过表达植株中木质素含量较对照均显著下降,qRT-PCR结果显示参与合成次生细胞壁的基因在突变体中都显著下调,此外,水稻次生壁形成的正向调控子SWN1和SWN2,被OsWRKY36负向调控,双荧光素酶系统检测显示OsWRKY36蛋白能与OsSWN2的启动子结合抑制OsSWN2的转录水平。因此得出结论,SD38/OsWRKY36能够通过抑制SWN2来调控木质素的合成。木质素和植物抗性有关系,胁迫处理显示sd38对逆境胁迫更敏感,说明SD38/OsWRKY36还参与植物的逆境响应。