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经济林矮化密植是经济林集约栽培的重要标志,是经济林生产发展的必然趋势。然而经济林树体通常较高大,不利于整形修剪、花果管理、病虫害防治等工作的开展。因此,经济林树体的矮化就显得尤为重要。目前,关于矮化的研究主要集中在栽培技术和矮化机理方面,而关于经济林木的矮化基因研究较少。经济林木生长周期长,基因组大且复杂,故其全基因组测序较难,使对矮化基因的研究增加了难度。因此我们以模式植物拟南芥为对象进行植物矮化突变体的研究。本文以矮化突变体rhd3-1::GFP-HDEL种子经甲基磺酸乙酯(EMS)诱变处理后筛选得到的17个突变体株系的M3代种子为材料,研究拟南芥的矮化基因,通过观察这17个突变株系的M3代幼苗的根毛表型,并对突变体进行遗传分析筛选出由单隐性核基因控制的突变体株系;观察单隐性核基因突变体植株的表型并分析其矮化效果;同时应用MutMap技术对1个矮化突变体进行突变位点的初步检测,这为经济林木的矮化提供重要的前期基础和参考依据。主要研究结果如下:1、在体式显微镜下观察17个M3代突变体株系的幼苗根毛表型,筛选出8个可稳定遗传的拟南芥突变株系。对8个可稳定遗传突变株系进行遗传分析,得到5个突变性状由单隐性核基因控制的突变体株系。2、对5个单隐性核基因突变体的表型观测结果表明:(1)5个单基因隐性突变体的平均根毛长度由长到短依次为T5>T4>T1>T6>T2,在p<0.05的水平下,T1、T2、T5和T6的根毛长度均显著小于rhd3-1。5个单基因隐性突变体的主根成熟区1.5 mm的平均根毛数量从多到少依次为T1>T2>T6>T5>T4,在p<0.05的水平下,T2、T4、T5和T6的主根成熟区1.5 mm的平均根毛数量显著少于rhd3-1。(2)在体式显微镜下对5个单隐性核基因突变体株系的幼苗叶片表皮毛进行观察,结果表明与rhd3-1相比,T4、T5、T6的叶表皮毛表型的没有明显差别;而T1、T2的叶表皮毛出现明显变异:T1突变体的叶表皮毛不分枝,且较粗;T2突变体的叶表皮毛分支正常,但扭曲明显。(2)在激光共聚焦显微镜下观察各株系幼苗的内质网形态,观察结果显示,相对于rhd3-1,T1、T2、T5、T6的内质网形态出现不同程度的变异。T4突变体的内质网形态与rhd3-1差别不大。(3)对移栽至营养土中的各拟南芥株系进行表型观察,统计抽薹时各株系的平均光照时间及平均莲座叶数目。结果表明WT和rhd3-1的平均抽薹时间分别为38.6 d和36.2 d。T1、T2、T4、T5的平均初抽薹时间均早于rhd3-1;而T6株系抽薹时所需的平均光照时明显较rhd3-1所需的光照时间长。当植株初抽薹时,WT和rhd3-1的平均莲座叶数目分别为14.1片和13.1片。与rhd3-1相比,T1、T2、T4的莲座叶数目均较少。T5株系植株初抽薹时的平均莲座叶数目与rhd3-1相差不大。而T6株系植株初抽薹时的平均莲座叶数目明显较rhd3-1多。植株成熟时,T1、T2、T4的植株较rhd3-1植株均明显矮小。3、T1矮化突变体株系的突变位点的初步预测:利用MutMap技术,定位引起T1突变表型的候选基因。检测结果显示,T1突变体的突变位点位于第5条染色体,在450356位点上的碱基G突变为A。