水稻作为世界上最主要的粮食作物之一,全世界有超过三分之一的人口以水稻为主食。水稻粒形性状包括粒长、粒宽、粒厚和长宽比,这四个参数与粒重呈正相关,粒重直接决定谷粒产量。除了与水稻产量有关外,粒形还影响着稻米的外观、碾磨、蒸煮和食用等品质。因此,对水稻粒形的深入研究将会对水稻产量的增加和品质改良产生重要影响。本实验室利用化学诱变剂甲基磺酸（EMS）对籼稻品种188R进行大规模的诱变处理,从诱变后代中获得了两份小粒突变体8299和8308。本论文对8299突变体进行了较系统的遗传鉴定,对8308突变体则在前期工作基础上开展基因克隆,主要研究结果如下:1.小粒突变体8299:（1）表型特征及农艺性状:与野生型相比,8299突变体表现为籽粒变小,外颖顶部形状呈倒钩状。调查其主要农艺性状发现,小粒突变体的单株分蘖、穗长、粒长、粒宽、千粒重、结实率分别降低了20.6%、11.3%、20.3%、6.9%、43.1%、35.9%。（2）突变性状的遗传分析:将小粒突变体与野生型亲本188R杂交,F₁群体均表现为正常植株,F₂群体分离为大粒、小粒两种表型,经卡方（χ²）测验,其分离比符合3:1,表明该小粒性状是受一对隐性核基因控制。（3）基因定位及候选基因遴选:以小粒突变体与中花11杂交所得的F₂代群体作为定位群体,将突变基因初定位在水稻第9染色体RM201附近。设计新的InDel标记,最终将该基因定位在InDel标记B3和B4之间,遗传距离均为0.6 cM,物理距离为218 kb。该染色体区域的基因分析显示,该区域共有36个预测基因,目前暂未明确候选基因。2.小粒突变体8308:前期工作已探明8308突变性状受一个半显性（或不完全显性）核基因控制,并已筛选到1个候选基因。该基因在突变体中有1个位点发生突变,即从起始密码子ATG开始第2317位C突变为T,使编码的亮氨酸（Leu）突变为苯丙氨酸（Phe）。本论文在此基础上对小粒突变体8308的候选基因进行功能验证。成功构建转基因功能互补载体,并利用农杆菌介导的水稻遗传转化将突变体基因转入粳稻品种中花11,目前已成功获得T₀代转基因植株。