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水稻作为中国甚至是全球最重要的粮食作物之一,有关它的生长发育的理论一直是研究热点,尤其是在水稻成为模式植物以后,与其生长发育相关的基因不断被挖掘,不断被报道。其中包括与植物体内果胶的代谢相关基因的研究。我们首先介绍了果胶的结构、果胶的修饰、果胶的生物学功能,然后再扩展到了与果胶甲基转移酶相关的研究。本课题组在研究水稻生长发育相关基因的时候,分离得到一个矮小表型的突变体,将其命名为tsd2a(tumorous shoot dvelopment 2a)。经过实验验证发现,这个突变体是由于T-DNA插入在了OsTSD2基因的第七个外显子上造成的突变,后来我们又发现了其他两个等位突变体tsd2b和tsd2c。由于在拟南芥中报道的同源基因可能编码果胶甲基转移酶,所以我们推断出OsTSD2基因可能编码果胶甲基转移酶。基于突变体tsd2所显示出在根的生长、种子的发育和萌发的生物学表型,可以得到以下结果:1.我们可以得出由于甲基转移酶基因OsTSD2的功能缺陷,导致突变体水稻在根部的细胞粘附性降低,甲基化修饰程度降低,内源激素的含量的改变包括ABA含量上升、IAA和BA的含量下降以及ABA的信号途径基因表达紊乱等结果,进而调控了水稻的根长和根尖的发育。2.OsTSD2基因的突变影响了水稻种子的发育,特别是引起了突变体种子的结实率下降,粒长变短,粒宽变窄,千粒重下降。还有突变体tsd2的颖壳颜色变暗,颖壳的破裂程度加重,还出现了较高比例新的背部破裂。3.突变体萌发种子盾片中的果胶甲基化程度降低可能与突变体的种子萌发率的下降有一定的关系,进而推断出果胶甲基转移酶OsTSD2基因可能通过改变果胶的修饰程度来影响水稻的种子萌发。综上总结得出,由于OsTSD2基因的功能缺陷,会导致水稻的根的生长发育的缺陷,还会使水稻的种子在发育和萌发时受到明显不良影响。