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水稻（Oraza sativa L.）属于单子叶植物，是世界上最重要的粮食作物之一，也是发育分子生物学研究的理想模式植物。水稻花器官发育的结果直接影响稻谷的产量和品质，研究其基因调控机制将有助于水稻分子育种的发展，同时对单子叶植物花发育基本原理的研究有着深远的意义。近年来，随着水稻基因组计划的实施和基因组全序列的公布，有关水稻花发育基因调控的研究己取得了长足的进展，通过突变体分析和同源基因比较研究，获得了一系列与水稻花发育相关的基因，水稻花发育的研究已开始成为植物分子遗传学的一个新的热点。
本室在之前的研究中发现了一个花器官的突变体，结实率只有29.38％。该突变体颖花的浆片、雄蕊、雌蕊等花器官数目均表现出明显的变化，并且稃片变长，经多代种植，变异性状稳定，将它暂命名为lhs-2，是研究水稻甚至禾本科植物花发育调控的良好材料。本论文以lhs-2为材料，通过解剖结构调查、细胞学观察、雌雄育性分析等方法对突变体的表型特征进行了研究；同时构建了遗传分离群体，分析突变性状的遗传特性，并对突变基因进行了初步分子标记定位。研究获得如下结果：
(1)对突变水稻lhs-2中921朵小花的观察结果表明，突变水稻小花内的花器官数目有较大的变异。内、外稃数目为1-4个，87.0%小花长有内、外稃各1片，12.9%小花内产生多余的类稃片结构。小花内的花药数变化范围为1-7个，含有2、3或4个花药的小花占所观察的小花总数的86.8%，其中以含有2个花药的小花最多。对于雌蕊器官而言，柱头数目在0-10个范围内变化，以含有两个柱头的小花占有多数(64.7%)；子房数目在0-5个范围内变化，以含1个子房的小花为主(76.0%)，17.5%的小花含有2个子房。浆片也表现较大的变异，浆片数目在0-3对，87.8%小花含有正常的1对浆片。
(2)以不同部位小花花器官数目的平均值为指标，利用SPSS软件中Duncan法进行多重比较。结果显示，水稻花器官突变体一次枝梗上小花花器官平均数目都存在显著差异，尤其第13一次枝梗上的浆片、柱头和子房的平均数目最多，花药平均数目最少，与其他一次枝梗上的花器官平均数目差异最显著。相对一次枝梗，二次枝梗上的花器官平均数目差异没那么显著，甚至二次枝梗上的浆片平均数目之间不存在显著差异。主二次枝梗上的稃片、浆片、柱头和子房的平均数目最多，花药平均数目最少，与其他二次枝梗上的花器官平均数目之间存在显著差异。水稻花器官突变体一次枝梗不同节位上小花的浆片、花药和柱头的平均数目之间不存在显著差异。其中第3节位上的浆片、柱头和子房平均数目最多，而花药平均数目最少；第7节位上的柱头和子房平均数目最少，稃片平均数目最多。
(3)通过对水稻花器官突变体lhs-2和其野生型亲本的花粉进行观察，发现lhs-2的花粉育性为90.26%，亲本的花粉育性为94.55%。在观察的553个lhs-2的胚囊中，正常胚囊只有38.37%。败育的异常胚囊主要类型有胚囊退化、雌性生殖单位退化或异位、极核位置或数目异常、小胚囊和双胚囊。另外还观察到其它的变异类型，如卵器退化，反足细胞团退化，极核退化、三胚囊、子房膨大等。
(4)由一颗杂合体植株自交所获得的175颗后代单株中，有134株表现正常，41株表现为突变体性状，比例为3.27:1。x2测验结果(x2=0.15＜x20.05,1=3.84)符合3:1分离比例，表明该突变性状由单隐性基因控制。
(5)以水稻花器官突变体lhs-2为母本、粳稻零轮为父本配制杂交组合，杂交一代自交产生F2，选择其中的突变植株作为定位群体。选取607对SSR引物对lhs-2突变体和零轮的DNA进行多态性分析，有110个标记在两亲本间有多态性。选择198株F2突变单株作为分析群体，结果检测到有13个标记与控制突变性状的基因存在连锁。