水稻粒重与早熟基因gw-hd（t）的克隆及功能分析

水稻是世界上最重要的农作物之一，提高水稻等农作物产量是解决粮食短缺问题的一个主要途径。谷粒重量和抽穗期是两个直接影响水稻产量的农艺性状。项目申请人从台北309转基因水稻后代中发现了一株籽粒变大、提前抽穗的突变体材料，主要突变表型为抽穗提前8-10天；粒长、粒宽和粒厚增加，千粒重增加近50%，该突变体是研究水稻抽穗期和粒重之间相关性不可多得的材料；遗传分析表明该突变体的突变表型由隐性单基因控制，初步命名为gw-hd（t），通过构建F2群体，已将gw-hd(t)基因初步定位在水稻第6染色体上。在此基础上，本项目拟对gw-hd（t）基因进行精细定位并克隆该基因，并进行初步的功能研究，探索gw-hd（t）基因引起水稻粒重增加、抽穗提前的分子机制，为研究水稻产量和抽穗两大农艺性状之间的相关性提供新的途径；同时，在水稻生产应用上，对有效提供水稻的产量、拓宽水稻栽种区域也具有重要意义

水稻是世界上最重要的农作物之一，提高水稻等农作物产量是解决粮食短缺问题的一个主要途径。gw-hd（t）是一个籽粒变大、提前抽穗的水稻突变体材料，本项目对该突变体控制基因进行了基因克隆及功能分析。通过构建F2群体，将GW-HD(t)基因定位在水稻第7染色体上；经过序列比较分析，确定了GW-HD(t)的候选基因；通过功能互补实验，验证了该候选基因为GW-HD(t)；单碱基替换是导致gw-hd（t）产生突变表型的原因；细胞学研究表明，细胞数目的增加导致了gw-hd（t）籽粒变大；表达分析表明GW-HD(t)在水稻的根、节、节间、叶及穗等组织和器官中均有表达，其中在穗部的表达量最高。本项目的研究结果对水稻理论研究和生产应用均具有一定的意义。