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本研究对不同供水条件下水稻幼苗根长及根系其它性状进行了QTLs定位，然后对与发育相关的细胞伸长、分裂相关基因进行了图谱定位比较，同时对其在不同供水条件下水稻根尖等组织中的表达进行了分析，进而利用cDNA-AFLP技术对不同供水条件下水稻根尖材料进行了差异显示分析，结果如下： 1．在溶液培养与纸培模拟旱种条件下对水稻幼苗的种子根长等根系性状(最长不定根长、不定根数、总根干重、根冠比及两种培养条件下的种子根长差值)进行了QTLs定位和遗传分析，共检测到根系6种性状的9个QTLs和26对上位性互作位点，其中溶液培养条件下的种子根长、最长不定根长和总根干重检测到的QTLs对各自总变异的贡献率分别为11％、20％和23％左右；纸培条件下的种子根长和总根干重检测到的QTLs对总变异的贡献率分别为10％和13％左右；纸培与溶液培养条件下种子根长差值检测到的QTLs对表型变异的贡献率约为31％；而纸培条件下的最长不定根长、不定根数、根冠比和溶液培养条件下的根冠比仅检测到上位性位点，对表型变异的贡献率在12-61％之间。溶液培养与纸培条件下没有一个检测到的QTL或一对互作位点完全相同，这一结果说明：在不同的水分条件下(如溶液培养和纸培)，水稻幼苗根系发生和形成的遗传机理不同。 2．为进一步了解旱种条件下水稻幼苗根的加速伸长与其根尖细胞扩张和分裂的关系，本研究对影响细胞扩张的四类细胞壁延伸相关基因(expansin类基因、Xet类基因、EGase类基因及extensin类基因)及细胞分裂相关基因(cyc07)进行了定位与表达分析，结果将10个细胞壁延伸及分裂相关基因定位水稻染色体的分子遗传图谱上，同时比较了这些基因与根长及根系其它性状的QTLs的位置，结果如下：4个expansin基因(S2106、S1746、OsEXP3和OsEXP4)中S2106 (OsEXP1)被定位在第4染色体，与旱种条件下某些根系性状的QTLs位于相同区间，它在根尖中特异表达，且在旱种条件下其表达增强，该基因可能与旱种条件下的水稻种子根加速伸长有关；S1746(OsEXP2)被定位在第1染色体，与旱种条件下检测出的种子根长QTL、纸培与溶液培养条件下种子根长差值QTL位于相同区间，且S1746在纸培条件下与RI群体的种子根长性状连锁，但Northern杂交显示该基因在淹水与旱种条件下水稻根尖中的表达却没有差异，它可能为组成型表达与Azucena在旱种条件下的种子根加速伸长无关；OsEXP4被定位在第5染 浙江大学博士学位论文 色体，与旱种条件下根系某些性状及根穿透能力的QTLS位于相同区间，它可能参与了 旱种条件下水稻根系统的发育；＊ssvx J在亲本间无多态，未被定位。在水稻根系发生 发育过程中，不同的expansin基因可能参与了旱种条件下不同生育期根系统的发育。 Xet类基因有 3个＊、52134和 53j87人 53412与旱种条件下种子根长性状连 锁，被定位在第8染色体，它在旱种条件下的水稻种子根根尖中的表达强于淹水中的根 尖，534j2可能参与了旱种条件下水稻种子根的加速伸长；另 2个 Xet基因 52134和 53187 被定位在第 11染色体，Northern分析显示 52I34在旱种条件下水稻种子根根尖中的表 达受到抑制，而 53j87在淹水与旱种条件下根尖中的表达没有差异，52134和 53187可 能与旱种条件下的种子根伸长不相关；系统树分析显示 52134和 53187属于同一个家族 而53412属于另一个家族。Xet由一个大基因家族编码，可能不同的单个Xet基因在不 同的生长发育过程中发挥作用进而控制根系统不同的生理过程。 52647，一个与旱种条件下根系某些性状的 QTLs共标记的 EGase基因，被定位在 第4染色体，Northern分析显示它在淹水与旱种条件下的水稻根尖中的表达没有差异， 在根系发育中52647可能为组成型表达；另一个EGase基因（E1328）被定位在第5染 色体，也与旱种条件下的根系某些性状的 QTh共标记，EI328可能参与了旱种条件下 根系对干旱的响应。 一个eatensin类基因u）被定位在第2染色体，与根系某些性状的QTLs共 标记，5104j0可能与根系在不同培养条件下的生长发育过程有关。 本研究克隆了细胞分裂 S期特异基因 CyCO 7，将其定位在第 1染色体，同时对其在 淹水与旱种条件下水稻根尖中的表达进行了分析，发现 CyCO 7在两种培养条件下的根尖 中的表达没有差异，CyC07可能与旱种条件下水稻种子根的伸长无关。I 3 本研究利用CDNA－AFLP技术对淹水和旱种培养下的水稻根尖材料进行了差异显示 分析，共用了25对引物，获得了13条差异条带。对其中6条差异条带进行了定位分析， 其中 5条在亲本间有多态并被定位到水稻分子遗传图谱上（DI、DZ、D4、DS和 D6分 别被定位在第口、10、12、9和2染色体）；Northern分析表明DI和D3为旱处理诱导 表达，DZ和 D4为旱处理抑制表达，GeneBank