水稻是重要的粮食作物之一,也是一种单子叶模式植物。水稻产量是农作物的重要特性。但是,许多环境问题阻碍了水稻在世界上几个地区的发展。干旱和工业污染相关的外界不良环境减少了农作物产量并导致疾病。水稻产量主要由三个要素组成:每穗粒数、有效分蘖数和千粒重。挖掘与水稻产量和能抵御环境胁迫相关的基因对植物分子育种具有重要的意义。前期研究以图位克隆的方法鉴定了高产量的QTL(q GY2-1),这组基因包含八个基因(LRK1-8)。过表达LRK1基因提高了水稻的有效穗数,并降低了水稻的株高。过表达LRK2基因提高了粳稻日本晴的有效分蘖数和侧根数目,提高了日本晴的产量和对干旱的耐受性。水稻外界的重金属(例如镉,铜和锰)离子所造成的一系列环境污染,这会严重影响水稻的产量。在本实验中,我们研究了水稻LRK4基因在水稻产量和胁迫响应中的生物学功能。研究中采用了生物统计学、分子生物学、生物化学等生物学方法,探讨LRK4基因在生物学上的抗逆性功能。具体结果如下:1.利用农杆菌介导转化水稻的技术体系,获得水稻日本晴的LRK4基因过表达的转基因苗;然后用潮霉素筛选鉴定出纯合的转基因株系,为后续研究LRK4基因功能提供实验材料。2.利用生物统计学的方法,统计过表达LRK4株系的农艺学性状。统计结果表明过表达LRK4基因株系的促进根系的发育,并提高了水稻的有效分蘖数(P<0.05)。3.分析了LRK4基因在水稻植株中的表达模式。通过q RT-PCR和GUS染色分析,LRK4基因在水稻的根,根茎结合部和各种茎节等表达量较高。4.对LRK4转基因株系进行铜、锰、镉离子胁迫处理,探究LRK4对外界重金属离子污染的耐逆性。利用生理生化分析方法验证了LRK4过表达株系的耐逆功能。最后,我们的论文中,没有水稻植物中重金属含量测定的结果。由于病毒疫情,所有实验室都关闭了。我无法获得数据并无法进行实验,我对此表示歉意。