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植物花器官的发育是由多基因共同参与调控的复杂生物学过程。我们从水稻中发现了两种控制花器官发育的锌指类基因DL(DROPPING LEAF)和DsJAG的功能完全缺失突变体dl和Osjag。DL功能缺失会引起叶片下垂,雌蕊转变为雄蕊,而OsJAG功能缺失则引起四轮花器官都发生改变,特别是雄蕊完全雌蕊化,与DL突变正好相反。为了更好地了解这两个基因的作用机理及其相互关系,本研究从形态特征及相关基因的表达调控两个方面对dl/Osjiag双突变体进行了详细分析,主要结果如下：1.dl/Osjag双突变体的形态特征dl/Osjag的植株形态及花器官发育均明显异常。其植株形态与dl突变体相似,叶片中脉和叶鞘发育不全,表现出披叶的特性。dl/Osjag小穗的各轮花器官原基数目不变,但随后四轮花器官的发育方向均发生明显转变。dl/Osjag花器官发育的不同时期与单突变体dl和Osjag有部分相似之处。其中,dl/Osjag的稃片和浆片与Osjag突变体类似,轮1的内／外稃呈弯钩状而不能闭合,但外稃更短小；轮2的浆片明显膨大伸长；而雄蕊与雌蕊原基的发育过程和dl突变体中雌蕊的异化过程类似,其6个雄蕊原基与1个雌蕊原基均发育成雄蕊状器官。推测其发育过程可能是：首先,Osjag的作用使6个雄蕊原基雌蕊化；随后在dl的作用下,6个雌蕊化的雄蕊的发育方向又被完全逆转,与轮4的雌蕊一起,发育成为7团雄蕊状器官,呈现多雄蕊而无雌蕊的表型。2.基因表达分析通过Q-PCR比较各类花器官特征基因在单/双突变体中的表达水平,结果表明：(1)在dl/Osjag的花原基发育初期,OsMADS14/15/2/4/16/58/1/7/19/8/6/17均有上调(其中OsMADS6显著上调),OsMADS5稍微下调,其余基因基本不变。而在花器官发育成熟期,OsMDS6/19显著上调,OsMADS14/2/4/16/8基本不变,其余基因均有不同程度的下调(其中OsMADS3/5显著下调)。这暗示DL/OsJAG基因可能通过影响花器官特征基因的表达水平来调控花器官的发育。(2)分析不同类型的基因在dl、Osjag和dl/Osjag中的表达,发现某些基因在dl/Osjag突变体花原基发育初期的表达水平与Osjag突变体相似,后期随着双突变体雄蕊状器官的形成,表达水平又与dl突变体相似。这些结果表明DL和OsJAG基因在花器官发育的调控中具有时间先后顺序。(3)对雌蕊发育起决定作用的DL基因在Osjag中的表达量显著上调,而对雄蕊发育起决定作用的OsJAG在dl中的表达量显著下调,表明OsJAG基因负调控DL基因。3.原位杂交分析B类基因OsMADS16的原位杂交结果进一步验证了DL与OsJAG基因的时空表达特征。结果表明：(1)OsMADS16基因在dl突变体的第四轮中异位表达,而在其它轮的表达水平与野生型相同；(2)在Osjag突变体的轮3雄蕊转变为雌蕊状器官后,OsMADS16的表达明显减弱；(3)在dl/Osjag突变体花原基发育初期中, OsMADS16的表达水平与Osjag突变体相似,但后期随着雄蕊状器官的逐渐形成,表达区域显著增多。这些结果表明OsMADS16抑制DL表达而促进OsJAG表达,同时也证实了DL与OsJAG基因在调节dl/Osjag双突变体的花器官发育中具有时间先后顺序：OsJAG基因作用于轮1的内外稃原基、轮2的浆片原基和轮3的雄蕊原基,而DL基因只作用于雌蕊原基。由此推测,在水稻花器官原基的发育与特化过程中,OsJAG基因主要促进雄蕊原基的特化与发育,而DL基因则专一性地促进雌蕊原基的特化与发育。总之,作为花器官发育的两个重要调节基因,OsJAG与DL分别或共同控制了四轮花器官发育的过程,但其作用不同,并呈现先后顺序。其中,OsJAG单独调节内稃和浆片的发育,OsJAG+DL共同调节外稃的发育,OsJAG与DL相互作用决定雄蕊的发育,而雌蕊的发育主要由DL决定。