水稻的穗型和粒型是产量构成的重要性状,阐明调控其发育的分子机制和涉及的遗传网络具有重要意义。本实验室前期初步研究表明,OsPLATZ1参与调控水稻穗和籽粒发育,OsPLATZ2是OsPLATZ1的同源基因,且基因序列及表达谱均高度相似,提示两者可能具有类似功能。PLATZs是一类依赖于锌的DNA结合蛋白,具有转录调控作用。水稻PLATZs仅GL6/GS6（OsPLATZ2）作为粒长基因被报道,但具体作用机制并未阐明,同时其他植物的该家族成员基因的功能和调控机制也鲜见报道。本文深入研究了OsPLATZ1和OsPLATZ2的生物学功能,并通过转录组测序和蛋白互作因子分析探讨了OsPLATZ1和OsPLATZ2涉及的调控通路,论文获得主要结果如下:（1）通过搜索公共数据库信息,构建了PLATZ家族成员系统发育进化树,明确拟南芥、玉米和水稻基因组中分别存在12、17和15个PLATZ家族基因。（2）构建了OsPLATZ1和OsPLATZ2的单、双基因突变体群体及超表达转基因材料,遗传分析显示,OsPLATZ1和OsPLATZ2单基因功能丧失均导致植株矮化、二级枝梗数增多、粒型变小,双基因突变体矮化和小粒表型更甚;超表达OsPLATZ1材料表型因外源基因表达量差异而不同,总体趋势为一级枝梗数和二级枝梗数减少、每穗粒数减少、粒型变大。上述结果证明了OsPLATZ1和OsPLATZ2均参与调控穗枝梗分化和籽粒发育,同时也控制株高,二者的功能具有部分冗余性。（3）利用水稻原生质体瞬时表达系统分析OsPLATZ1和OsPLATZ2的亚细胞定位情况,结果表明,两者均定位于细胞核。RNA原位杂交显示,OsPLATZ1在一、二级枝梗原基和小穗原基分化时期均有较强的表达,且在内稃和外稃原基有高表达。该结果与功能丧失突变体枝梗数增多和粒型变小、超表达材料枝梗数减少而粒型增大的表型相一致,且OsPLATZ1与报道的OsPLATZ2时空表达模式高度一致,进一步说明OsPLATZ1和OsPLATZ2均参与调控穗型和粒型建成。（4）为了揭示OsPLATZ1控制穗发育涉及的下游通路,本文对osplatz1突变体幼穗进行了转录组分析,结果显示,差异表达基因显著富集在光合固碳、氨基酸和糖类代谢等生物学过程,说明OsPLATZ1通过调控光合作用及代谢过程来影响穗型和粒型。（5）进一步利用Y2H系统探讨了OsPLATZ1和OsPLATZ2与OsTFC1、OsGRFs、SLR1等多个因子的互作关系,发现OsTFC1、OsGRF2、OsGRF5、OsGRF8和OsGRF9全长蛋白与OsPLATZ1和OsPLATZ2均存在互作,OsGRF1、OsGRF3、GRF4、OsGRF7、OsGRF10、OsGRF12、SLR1全长蛋白仅与OsPLATZ2互作,结果提示OsPLATZ1和OsPLATZ2的作用可能涉及小RNA转录、GRFs和SLR1相关通路。综上所述,本研究证明OsPLATZ1和OsPLATZ2负调控水稻穗枝梗发育、正调控粒型;明确了OsPLATZ1精细时空表达模式与osplatz1突变表型的对应性;初步揭示OsPLATZ1和OsPLATZ2与TFC1互作可能参与RNA聚合酶Ⅲ介导的小分子非编码RNA转录,两者与GRFs家族蛋白多个成员互作调控水稻发育。论文揭示了水稻PLATZ家族成员的新功能,为深入了解该家族参与调控穗型和粒型发育的分子机制和遗传网络提供了线索。