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高等植物地上部的形态建成取决于茎顶端分生组织和侧生分生组织的分生能力与分化活性,并受到内部精细的基因网络和外界复杂的环境因素共同调控。单子叶模式植物水稻在营养生长时期,主茎基部会分化出侧芽原基,并最终发育成分蘖;在生殖生长时期,顶端分生组织的侧部会不断分化出一次支梗原基,并依次进一步分化出二次支梗原基和小穗原基等次级侧生分生组织,而它们共同决定了水稻花序的形态。在理化诱变的水稻突变体库中,我们筛选到一类影响水稻分蘖与花序侧生器官发育的突变体decreased spikelets(des)。des突变体营养期的分蘖减少,生殖期枝梗数目和侧部小穗数目减少。利用图位克隆的策略,我们克隆了DES1基因,它编码了一个功能未知的蛋白,C端含有一段植物中未知功能的保守区域。对3个等位的des1-1、des1-2和des1-3突变体的序列分析表明,突变体ORF区域和内含子上分别有碱基的缺失和大片段的插入。利用包含.DES1基因的16.5 kb长的基因组DNA成功进行了遗传互补实验,进一步验证了DES1基因克隆的结果。荧光定位表明DES1蛋白同时定位在细胞核和细胞质中。原位杂交结果表明DES1基因主要在花序分生组织中新起始的侧分生组织的边界处表达。遗传分析表明,DES1可以分别与LAX和MOC1形成遗传互作,并且酵母双杂交结果表明DES1与LAX可以相互结合,参与调控水稻形态建成。