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水稻（Oryza sativa）株高是影响水稻株型及产量的关键因素之一,水稻矮秆资源在育种上的成功应用,使水稻产量得到了大幅度提高,但是,单一的遗传背景会使育成品种的抗性下降。因此开展矮秆基因的定位与克隆,进一步揭示水稻矮化的分子机制,将水稻矮化育种的开展提供理论和实践依据。本研究利用EMS诱变的方法获得了植株矮化、叶色深绿的突变体材料,将其命名为dwarf and dark green leaf 1-1（ddl1-1）。本研究以野生型和ddl1-1突变体为试材,详细观察了ddl1-1突变体的株高、叶绿素含量、叶片衰老等表型;采用图位克隆的方法定位并克隆了ddl1-1的突变位点。主要研究结果如下:1.水稻ddl1-1突变体植株发生明显矮化。水稻ddl1-1突变体在成熟期株高为46cm左右,仅为野生型株高的46%。与野生型相比,ddl1-1突变体的各个节间均显著缩短,且缩短比例基本一致。ddl1-1突变也导致其他农艺性状发生改变。分蘖数极显著高于野生型,结实率、穗粒数极显著降低,一次枝梗及二次枝梗明显变少,生物产量极显著降低。2.定位和克隆了水稻DDL1基因。遗传分析结果表明,ddl1-1突变体是由隐性单基因控制的突变体,利用分离群体混合法将基因定位于1号染色体上。进一步开发分子标记和扩大作图群体,进行精细定位,将区间缩小至130kb。共有17个开放阅读框。利用PCR测序,在第8个开放阅读框的第一个外显子处发生了G到A的突变,导致第113位氨基酸从甘氨酸变成了天冬氨酸。DDL1蛋白质含有DIOXN、2OG-FeIIOxy两个结构域。ddl1-1突变位点定位于DIOXN结构域中,非同义突变导致了DDL1基因功能丧失。3.水稻ddl1-1突变体对GA3处理敏感。用外源赤霉素处理幼苗,ddl1-1突变体的株高基本恢复到野生型水平。因此,推测ddl1-1突变体中活性态GA含量下降,GA的信号转导通路是正常的,可以响应外源有活性的GA3。4.ddl1-1突变体叶绿素含量高于野生型,DDL1是水稻叶绿素降解的正向调节因子。5.MES诱导叶片早衰,与野生型相比,ddl1-1突变体提前衰老,表明DDL1是水稻叶片衰老的负向调节因子。