水稻胚乳中产生的贮藏淀粉是决定稻米品质的关键因素之一,近些年来关于淀粉的研究也一直是水稻研究的一个热点。目前为止,淀粉的生物合成基因及其调控基因得到了广泛的报道,且一些基因已经用于稻米品质改良,例如Wx基因和SSⅡa,但是淀粉的合成及其调控机制十分复杂,仍然需要进一步研究完善。因此克隆出更多与淀粉合成相关的新基因,将有助于研究和完善淀粉合成调控网络。本论文中,我们通过化学诱变获得了一个背景为宁粳4号的粉质皱缩突变体,并将它命名为fse5。根据图位克隆和互补实验我们明确了一个影响胚乳发育和淀粉合成的新基因,并对该基因的功能机理进行了研究和探讨。研究结果具体如下:我们利用化学诱变（MNU）处理宁粳4号得到了一个粉质皱缩突变体fse5。与野生型相比,除了籽粒形态上发生了很大的改变外,例如突变体成熟种子的粒厚和千粒重都显著下降,同时突变体的胚乳也呈现出不透明和皱缩。扫描电子显微镜（SEM）的结果显示,野生型胚乳中的淀粉颗粒排列紧密,并呈正常的多边形;而突变体胚乳中淀粉颗粒形态不规则,并杂序无章、松散的排列着。对野生型和突变体成熟种子的品质指标测定发现,fse5的理化性质发生了改变。突变体的总淀粉含量和直链淀粉含量降低,蛋白质和脂质含量增加,淀粉粘度变差。对开花后9天胚乳的半薄切片观察发现突变体的淀粉颗粒结构异常,造粉体发育迟缓。通过图位克隆,我们确定了突变基因是OsGINT1,经测序发现该基因的第4个外显子上存在从C（胞嘧啶）到a（腺嘌呤）的单核苷酸突变,导致了翻译提前终止。使用国际生物技术信息中心网站对该蛋白的氨基酸序列进行比对,发现其包含了一个糖基转移酶结构域。通过转基因互补实验,我们确认了OsGINT1的确是我们所找的目的基因。OsGINT1的亚细胞定位结果显示,它编码的是一个高尔基体定位的糖基转移酶。RT-PCR和GUS染色结果都表明OsGINT1在水稻的根、茎、叶、鞘、穗中均有表达,其中茎和穗中的表达量最高。另外,我们还对开花后6、9、12、15、18天的水稻籽粒进行了 RT-PCR检测,发现在水稻灌浆过程中OsGINT1持续性表达,其中在开花后第9天显著升高并一直维持到第15天,在第18天表达量开始下降。我们进一步对fse5中淀粉合成相关基因的表达水平进行了检测,定量结果显示,突变体中一些淀粉合成相关基因的表达发生了很大变化,其中淀粉合成酶Ⅱb（SSⅡb）、颗粒结合淀粉合成酶Ⅱ（GBSSⅡ）以及淀粉脱分支酶Ⅱ（DBEⅡ）的表达显著下调。蛋白免疫印迹结果显示,突变体种子体内的淀粉合成相关基因的蛋白水平发生了显著的变化,例如颗粒结合淀粉合成酶Ⅰ（GBSSI）大量积累而淀粉磷酸化酶L（PHOL）则显著降低,说明OsGINT1的功能丧失会导致突变体中参与淀粉代谢的基因表达发生紊乱。OsGINT1所编码的糖基转移酶在单糖分子向糖肌醇磷酰基神经酰胺GIPC的转移过程中起重要作用,它是鞘磷脂的糖基化过程中的关键基因。而鞘磷脂是否能够糖基化对于脂筏结构的完整性有很大影响。其中植物体内纤维素的合成依赖这种脂筏结构。于是我们对野生型和突变体叶片的纤维素含量进行测定,发现突变体中的纤维素含量显著下降。