水稻是世界上最主要的粮食作物之一,全球约有一半人口以稻米作为主食。自上世纪60年代以来,世界人口急剧增长而耕地面积日益缩减,粮食安全问题已成为世界和平和发展的巨大挑战。小麦和水稻的半矮秆类型高产品种的选育和推广为世界粮食增产做出了巨大贡献。人们用“绿色革命”来形容水稻矮化育种和小麦的矮化育种的成就。但在水稻矮化育种中,仅有少数几个水稻矮源得到了利用,而且遗传研究表明,这些矮源携带的矮秆基因主要是半矮秆基因sdl或其等位基因。这种狭窄的遗传背景和单一基因的广泛利用很可能会成为水稻育种工作发展的瓶颈。因此,筛选和鉴定新的具有育种利用价值的半矮秆基因是水稻育种实践中一项非常重要的研究课题。另外,水稻已经成为单子叶植物的模式植物,水稻新半矮秆基因的发现和克隆对阐明植物生长发育的规律也具有十分重要的意义。 水稻矮秆材料矮泰引-3系由半矮秆籼稻品种泰引1号自然突变而来。在本研究中,我们从矮泰引-3中分离、鉴定到一个新的水稻半矮秆基因sdt2,并利用近等基因系对该基因的遗传效应进行了分析。同时,利用2个大群体对sdt2基因进行了精细定位研究,并采用同源基因克隆方法和候选基因策略对sdt2基因的候选基因进行了筛选。主要研究结果如下: 1、为研究矮泰引-3的矮生性遗传,将其于高秆籼稻品种南京6号进行了杂交杂种F₁表现高秆性状,F₂群体中的高秆个体、半矮秆个体和矮秆个体的分离比列符合9:6:1的分离比,表明矮泰引-3的矮生性受2对独立遗传的隐性半矮秆基因控制。选取F₂群体中的半矮秆个体与南京11号进行等位性测交,根据测交结果鉴别出一个与sdl基因不等位的新半矮秆基因sdt2。将携带sdt2基因的半矮秆株系与南京6号回交,BC₁F₂群体的分离情况证实了sdt2基因的半矮化效应。为研究