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水稻（Oryza sativa L.）是稻属谷类作物,世界上一半的人将它作为主食,广泛在农业、食品、饲料、能源等诸多领域使用,关系到农业可持续发展与社会安定。随着生命科学向后基因组学时代的转向,水稻已成为谷类农作物和比较植物基因组学的模式植物,其农艺性状的功能基因组研究已成为植物生物学的前沿,水稻品种培育也在趋向多样化。水稻基因组约为人类基因组的1/7,大约含4.3亿对碱基,共12条染色体,水稻全基因组分籼稻（Oryza Sativa ssp.indica）和粳稻（Oryza sativa L.ssp.Japonica）两个亚型,分别含有46022-55615个基因和32000-50000个基因。水稻突变体的开发利用促进了部分基因的鉴定和功能解析,而诱变效率低下导致的基因突变材料不足成为大多数水稻基因的生物学功能依然未知的关键因素。本实验室确立了水稻两性生殖细胞N-甲基-N-亚硝基脲（N-methyl-N-nitrosourea,MNU）诱变技术。与已报道的诱变方法相比,该方法的广谱基因突变诱变效率明显提升,可为水稻功能基因组与育种研究所需的各种突变材料的规模化开发提供高效的技术支撑。水稻种子各性状直接影响水稻籽粒产量与品质以及以水稻为原料制品的商用价值,水稻遗传育种长期得到广泛关注。为了开发关于水稻籽粒性状的未知功能鉴定与多样化育种所需的多样基因突变材料,探知相关籽粒性状表达的新遗传信息。本研究通过对野生型水稻品种（辽盐6号）两性生殖细胞MNU处理所得的373份M2代及其后代籽粒群体的筛查,获得和表征15份纯合基因型突变体的籽粒外观与胚乳性质以及秆型、叶型、穗型和颖型性状,并命名为OSGM系列。所得突变体系列有粒型突变体、胚乳突变体和种皮突变体系列。与野生型相比,OSGM1和OSGM2为粒型突变体,籽粒大小呈现极度减小或增大的性状,OSGM1同时伴有胚乳性状的改变。OSGM3、OSGM4、OSGM5、OSGM6、OSGM7和OSGM8为心白胚乳突变体,胚乳有不透明白色沉积状。OSGM9和OSGM10为周白胚乳突变体,粒薄,胚乳边缘一圈呈白色,中部呈透明玻璃质,同时伴有皱纹表皮。OSGM11和OSM12为粉质胚乳突变体,籽粒不透明、白色胚乳。OSGM13为糯质胚乳突变体,胚乳为乳白色,蜡质。OSGM14为暗浊胚乳突变体,暗白色胚乳,介于野生型与糯性胚乳之间。OSGM15是种皮突变体,籽粒表面颜色为红褐色,表面有纵向褶皱纹路。为了进一步探究各类突变体籽粒性状与胚乳各性质间遗传相关可能性,对所得15份突变体分别进行淀粉、蛋白和色素性质分析。与野生型相比,OSGM1作为小粒突变体,总淀粉和支链淀粉含量减少,淀粉粒稍显棱形结构,极显著增加种皮花色苷含量;OSGM2、OSGM3和OSGM11分别作为宽厚粒突变体、心白胚乳突变体和粉质胚乳突变体均减少了直链淀粉的含量,淀粉粒结构明显松散排列;OSGM9和OSGM15作为周白胚乳突变体和红褐种皮突变体,淀粉颗粒排列均为局部松散而中部紧密;OSGM13和OSGM14作为糯质胚乳突变体和暗浊胚乳突变体,两者的直链淀粉含量急剧下降,其中OSGM13的胚乳中心含有空腔结构的淀粉粒,OSGM14则具有不规则、多面棱状型淀粉粒结构。OSGM2的57kDa谷蛋白前体含量明显增高,40kDa和20kDa组分有减少现象发生;OSGM3为谷蛋白前体高量增加、成熟型的40kD酸性组分与20kD碱性组分未减少的新型57H突变体;OSGM9的13kDa醇溶蛋白组分包含3条多肽链;OSGM11的13kDa醇溶谷蛋白b组分条带发生缺失现象。OSGM1和OSGM2均极显著增加种皮花色苷含量;OSGM9和OSGM10种皮的花色苷含量极显著减少而原花色素含量显著增大;OSGM15作为红褐种皮突变体,种皮的花色苷与原花色素含量极显著增加。本研究所得的水稻籽粒性状突变体胚乳性质的变化,可能引起了淀粉或色素合成及蓄积相关基因的突变,导致胚乳的品质和营养成分等性质的改变,因此所得水稻籽粒突变体在遗传学、基因鉴定与克隆、培育新品种等的研究方面,有望对与水稻籽粒性状表达有关的未知功能基因鉴定和水稻籽粒营养品质多样化育种目标的达成起促进作用。