水稻是我国重要的粮食作物之一,其高产和稳产是影响我国经济发展和社会稳定的重要因素。水稻的分蘖数是决定产量的关键因素之一。本文中以水稻少蘖突变体few-tillers(ft2)为研究材料,开展一系列形态学分析、图位克隆、生物信息学分析及基因功能分析等方面的研究。研究结果如下:1.通过EMS诱变籼稻品种蜀恢,我们获得了若干少蘖突变体,其中一个突变体ft2表现为分蘖期延迟、分蘖数较野生型显著减少的形态学特征;拟南芥突变体Atft2与野生型相比没有明显差异,说明FT2在两个物种的功能可能存在差异。2.以ft2突变体为母本,粳稻品种日本晴为父本进行杂交配组获得F2群体,利用该群体进行图位克隆将FT2基因定位于水稻11号染色体短臂顶端4.1cM区间内,通过全基因组重测序分析,我们发现该区间内其中一个候选基因第10个外显子发生了单碱基突变,由G变成A,导致其编码的氨基酸由谷氨酸(Glu)变为赖氨酸(Lys)。定量分析显示,FT2基因表达量在突变体中较野生型显著上调,这可能是由于反馈调节作用引起的。RNA干涉实验表明,转基因株系中FT2表达受到抑制后表现出少蘖的表型,与ft2突变体一致,证实了FT2候选基因的准确性。3.生物信息学分析表明FT2蛋白属于HEAT repeat蛋白家族,与玉米、拟南芥等植物亲缘关系较近,ft2的突变位点在各物种间高度保守;亚细胞定位结果显示FT2-GFP融合蛋白专一定位于细胞核中,与预测结果一致。qRT-PCR和Western blot分析结果表明,FT2在水稻的叶、叶鞘、茎、根中均有表达,其中叶鞘中表达水平最高。4.通过酵母双杂文库筛选我们获得了得到的若干个与FT2可能存在互作的候选基因,序列分析发现其中一个基因为TOR(Target of Rapamycin),编码雷帕霉素靶点蛋白。TOR是一类非典型的丝/苏氨酸蛋白激酶,属于磷脂酰肌醇3-激酶相关激酶家族。进一步的酵母双杂交和双分子荧光素酶互补实验证实了FT2与TOR蛋白存在互作关系,且主要与TOR的HEAT repeat结构域发生互作。通过雷帕霉素敏感性检测,发现FT2基因突变后水稻对外源添加的雷帕霉素表现出较不敏感的表型。这些结果表明水稻FT2基因可能参与了TOR的信号通路TOS的调控,但具体机制有待进一步的研究。