植物花器官形态结构的多样性及其建成的分子调控机制一直以来是植物学家的研究热点之一;水稻花器官为人类社会提供了大量的食物来源,并在进化过程中形成了其特有的花序及花器官形态结构,因此,对其形态结构建成的分子机理的研究具有重要的理论及应用价值。本课题以水稻花器官异常发育突变体rep1为研究对象,详细分析了水稻野生型及rep1突变体花器官发育过程,在此基础上提出水稻花器官是以外稃/内稃为对称轴的具有两侧对称结构的花器官。通过图位克隆REP1基因,研究其表达模式并过量表达分析该基因的功能。我们的研究发现REP1基因早期特异的在内稃原基表达,具有调控水稻内稃原基建成及稃细胞后期分化的调控功能。REP1基因的突变使得水稻内稃有向外稃发育的转变,部分改变了水稻花器官的对称结构,这种变化使得突变体的内外稃不能很好的闭合,大大降低了结实率。REP1基因编码TCP功能域蛋白,是金鱼草CYC基因的同源基因。因此,我们的工作在进化上证明了单双子叶植物具有相似的调控花器官两侧对称结构建成的分子调控机理;并从分子水平上证明水稻花器官两侧对称性的建立在保护种子发育中起到了重要的作用。
英文主题词Rice, flower morphology, zygomorphy, REP1