水稻是世界上主要的粮食作物之一,其中有3%-4%的种质资源可以通过其化感作用抑制伴生杂草的生长。化感物质是水稻化感抑草作用的重要物质,近来的室内评价发现,水稻的Momilactone B能够抑制杂草等其它植物的生长,但其在大田环境下的作用效果还不甚了解。贝壳杉烯合酶4(OsKSL4)基因是水稻Momilactone B合成的关键基因之一。本研究通过克隆化感水稻PI312777 OsKSL4——基因的功能片段,构建OsKSL4的RNA干扰载体并遗传转化水稻(OsKSL4-RNAi)。在此基础上评价转基因水稻OsKSL4-RNAi较野生型植株(PI)在大田盆栽条件下的抑草潜力变化,并比较水稻根际土壤细菌多样性与细菌、真菌数量的变化,从而深入研究momilactones与水稻化感作用的关系。主要结果如下所示:利用半定量PCR证实了 基因沉默的有效性,之后利用生物测试法,分别将转基因水稻及其野生型植株与稗草于土壤盆栽条件下进行1:1共培4周,并以单独种植的稗草作为对照,比较不同培养条件下,稗草的干物质重差异,结果显示与OsKSL4-RNAi转基因水稻共培的稗草干物质重较与PI-pTCK303或野生型共培的稗草均有所增加,但差异并未达到显著水平,但稻稗共培下的稗草与未处理的稗草干物质重相比,其干物质重明显降低,且达到显著水平,说明转基因水稻与野生型PI的抑草能力相当。利用T-RFLP技术,分析不同水稻根际土壤细菌群落结构差异,结果显示在稗草胁迫下,转基因、野生型水稻相互间上壤细菌群落结构差异不大,但是较之于无稗草胁迫的水稻根际土壤,其相对应的土壤细菌多样性增加;其中,在野生型的PI312777根际检测到灰色链霉菌,但在OsKSL4沉默的转基因水稻根际未检测到,该菌具有降解二萜类物质的功能。与此同时,利用实时荧光定量PCR技术检测不同化感水稻根际土壤细菌、真菌的变化,结果显示转基因水稻OsKSL4-RNAi与野生型水稻PI在稗草胁迫下,其根际土壤细菌与真菌数量较无稗草胁迫的水稻,均显著增加。上述结果综合说明,抑制化感水稻PI312777的momilactones合成关键基因OsKSL4的表达后,转基因水稻在土壤种植环境下的化感抑草潜力并未发生明显的改变,momilactones可能在土壤微生物的转化下,化感抑草活性较低,该结果为深入评价水稻momilactones在实际种植环境中的化感潜力提供理论依据。