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异源三聚GTP结合蛋白,简称G蛋白,是一类信号传导蛋白,其在动植物由胞外向胞内传导的信号过程中起重要作用,如水稻中G蛋白α亚基基因突变体可导致水稻植株矮化、穗直立和籽粒变小等。近来发现G蛋白在耐旱中也表现出一定的作用,其等位基因更是在粳稻生产中广泛应用。随着我国耕地面积的逐渐减小和土地盐碱化问题的日益严重,培育耐盐的新品种水稻具有重要意义,而耐盐品种的培育关键是耐盐基因资源的鉴定。为克隆水稻耐盐基因,我们对籼型水稻西大1B的甲基磺酸乙酯（EMS）诱变体库进行了筛选,鉴定到一个植株半矮化、籽粒变小、耐盐性增强的突变体s525。本研究从细胞学、遗传学和分子生物学等方面对此突变体进行了研究,主要研究结果如下:1.突变体s525表型鉴定在田间种植时发现,从苗期开始,突变体株高与野生型相比显著降低,一直持续到成熟期,并且到成熟期突变体株高大约只有野生型的61.8%。矮化的原因是由于突变体倒一节、倒二节长度极显著变短,倒三节与倒四节显著变短。此外突变体穗长变短,但有效穗数与结实率无明显变化。突变体籽粒长度和宽度与野生型相比极显著减小,厚度无明显变化,呈现出小圆籽粒的特征,千粒重也明显低于野生型。2.突变体s525叶片变宽且光合变强突变体灌浆期剑叶长度与野生型相比极显著变短,但叶片极显著变宽。另外导致叶片变宽的主要原因是突变体叶片大维管束增多。在剑叶的冷冻切片中发现突变体叶片叶肉细胞层数较野生型极显著增多。在随后测量的光合参数发现:突变体叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度较野生型分别提高了8.21%、28.99%和48.88%,均达到极显著差异。3.基因定位利用突变体s525和缙恢10构建的F1和F2群体进行遗传分析,发现s525的突变性状受一对隐性核基因调控。利用609株F2隐性单株最终将s525基因定位在第五染色体,S113-38和RM18413间的179.81 kb物理距离内。此定位区间内共有18个注释基因,其中包括编码G蛋白α亚基的RGA1基因（LOCOs05g26890）。4.候选基因筛选与转录本分析测序后发现,在突变体中RGA1基因的十一内含子的第一个碱基发生了G到A的替换,初步将RGA1定为候选基因。同时还发现该突变位点影响了RGA1基因mRNA的正常剪切,即突变体没有产生正常的CDS,而产生了两种非正常CDS。第一类CDS是第十一外显子和第十二外显子同时被剪切掉,全长892bp。第二类CDS直接保留了第十一内含子,全长1109bp。5.突变体s525具有较高的耐盐性经过不同浓度梯度的NaCl溶液处理后,野生型种子的发芽率全面低于突变体种子,甚至在200mM时只有突变体发芽率的一半。在离体叶片盐胁迫中发现:当野生型叶片变黄时,突变体叶片依旧保持绿色。并且在活体幼苗盐胁迫中也发现突变体对盐胁迫的敏感性降低:经200mM NaCl胁迫3天后,四叶一心的野生型幼苗整个植株脱水萎焉,而突变体幼苗却挺拔并保持着活力。6.耐盐相关基因的QPCR分析RGA1表达量在盐胁迫处理后的野生型中上调,突变体中下调,表明RGA1参与盐胁迫信号的传导。OsSIPP2C1、OsJAZ13和Dehydrin三个耐盐基因的表达量在盐胁迫处理后的突变体中上调,并且上调幅度远大于野生型,说明突变体的耐盐性强于野生型。