水稻株型是与产量密切相关的重要农艺性状,其构成因素包括分蘖数目、分蘖角度、穗部形态和株高.尽管在过去的几十年里,人们发现了一些水稻株型发生改变的突变体,但由于缺乏对这些突变体的深入研究,尤其是只有少数几个相关基因被克隆,使我们对水稻植株形态建成过程中分蘖和穗的形成及株高调控的分子机制还不甚了解.最近,我们分离到两个水稻突变体,它们分别影响了水稻株型构成的两个重要方面--分蘖和穗,为我们探讨水稻分蘖和穗的形成与发育机理提供了很好的材料.图位克隆结果表明,这两个突变体均是由于MOC1基因发生突变造成的.于是,我们将这两个等位突变体分别命名为moc1-1和moc1-2.突变体moc1-1营养生长时期侧生分生组织即分蘖芽的形成被完全抑制,而生殖生长时期侧生分生组织即穗枝梗的形成受影响较轻;突变体moc1-2主茎穗枝梗的形成几乎被完全抑制,而分蘖数目减少.MOC1基因序列比较分析发现,moc1-1的突变表型是由一个1.9kb的逆转座子的插入使MOC1基因的SH2结构域被破坏造成的,而MOC1基因的另一个保守结构域VHIID的18bp缺失导致了moc1-2的突变表型.上述结果提示我们,MOC1的不同结构域在水稻营养生长和生殖生长时期的侧生分生组织形成过程中可能具有相对独立的功能.通过RNA组织原位杂交得到的MOC1基因的表达模式与我们推测的MOC1基因的功能是一致的.在营养生长时期,MOC1基因在即将形成分蘖芽的侧生分生组织及已经分化形成幼叶的分蘖中表达,而不在茎的顶端分生组织中表达;在生殖生长时期,MOC1基因在即将形成枝梗的侧生分生组织中表达;另外,我们在颖花原基和雄蕊原基也检测到MOC1基因的表达.通过Northern杂交结果我们还发现,MOC1基因在水稻悬浮细胞系中的表达水平与生长素、赤霉素和细胞分裂素有关.为了从根本上阐明MOC1的作用机理,我们利用酵母双杂交系统筛选与MOC1相互作用的蛋白,目前正在对筛选的阳性克隆做进一步的验证.