水稻（Oryza sativa L.）是世界上重要的粮食作物,其化学诱变又在作物种质创新和开发中占有重要地位。随着分子生物学的迅猛发展,水稻的研究重点已由结构基因组向功能基因组转变,旨在揭示功能基因组表达以及性状调控机制,水稻品种培育也趋向多样化育种目标的实现。水稻粳稻和籼稻品种的基因组分别含有32000–5000和46022-55615个基因。水稻突变体的利用研究在一定程度上促进了其功能基因组学的鉴定进程,而大多数水稻基因的生物学功能仍然未知。导致这种状况的主要原因在于诱变效率低所致的水稻基因突变材料的不足。近年来,本实验室确立了对水稻两性生殖细胞的N-甲基-N-亚硝基脲（N-methyl-N-nitrosourea,MNU）诱变方法。与已报道的水稻基因诱变方法相比,该方法可显著提高光谱诱变效率,其应用可为水稻功能基因组研究与多样化育种时代下未知水稻功能基因的鉴定、遗传机制的阐明及品种培育所需的各种基因突变材料的规模化开发提供高效的技术支撑。水稻株型性状是决定水稻植株的生长发育、形态建成与生物学产量形成的重要因素。为了向关于水稻植株性状表达的未知功能基因鉴定和水稻新品种的培育提供多样的株型性状基因突变材料。本研究通过对水稻品种（辽盐6号）两性生殖细胞的MNU诱变所得M₂-M₃后代植株群体的筛查,创制出致死型、秆形、叶形与叶色、穗形与穗色、颖形与颖色等突变性状58份,其中获得并表征了纯合基因型秆形、叶形、颖色共21份株型性状突变体（命名为OSPM系列）。与野生型相比,各纯合基因型突变体表现出显著的植株和籽粒外观性状。OSPM1-OSPM7为矮化秆突变体,其中OSPM1-OSPM4表现为极端显著矮化且叶长、穗长和千粒重均显著降低;OSPM4植株除显著矮化外,叶宽与千粒重显著增加,且生育期延迟。OSPM8-OSPM10为多分蘖秆突变体,株高与千粒重显著减少,生育期均延迟,其中OSPM9还表现出叶片与野生型比显著增宽这一特征。OSPM11-15为细卷叶突变体,其中OSPM11-14株高、穗长和千粒重均显著低于野生型;OSPM15株高降低,分蘖数和穗长显著增多,同时千粒重也显著增加。OSPM16-19为宽叶突变体,其中OSPM16和OSPM19叶夹角显著变小,株高降低,株型紧凑,叶色较深,此外OSPM16生育期显著延迟;OSPM18株高和千粒重显著升高。OSPM20为紫黑颖突变体,OSPM21为红棕颖突变体,这两类突变体具有株高、剑叶长和千粒重均显著降低的外观性状特征。进一步选取代表性矮化秆、多分蘖秆、细卷叶、宽叶和颖色突变体进行微观性状解析,OSPM1作为矮化秆突变体呈现横向薄壁细胞数目显著增加,且单位面积内维管束增多,纵向薄壁细胞长度显著缩短。OSPM8作为多分蘖秆突变体呈现节间厚壁细胞显著增加,纵向薄壁细胞明显变短。OSPM11作为细卷叶突变体呈现小维管束数目显著减少,近轴面泡状细胞严重变形且排列不规则。OSPM16作为宽叶突变体呈现大维管束数目显著增多且外有厚壁细胞堆积,小维管束明显增大。OSPM20作为紫黑颖突变体其颖壳中类黄酮和花青素的含量极显著升高,而OSPM21作为红棕颖突变体其颖壳中只有花青素的含量显著增高的微观性状特征。遗传分析表明OSPM1、OSPM8和OSPM11表型均受一对单隐性核基因控制的,OSPM16是受一对单显性核基因控制的。本研究所获得的系列纯合基因型突变体中,宽叶、紫黑颖和红棕颖是未见报道的新型株型突变体,矮化秆、多分蘖秆和细卷叶是具有新型植株和组织细胞特征的突变体。所得的系列突变体都可适用于水稻育种、遗传、基因鉴定和定位、克隆分离基因及基因的表达与调控等研究中,有望促进关于水稻植株组织生长发育的未知基因功能的鉴定、相关性状分子机制的表达以及多样化新品种的培育。