中文摘要：

抽穗期是水稻重要的农艺性状，对品种的高产稳产及适应性起着重要的作用，是重要的育种目标之一。水稻单片段代换系W05-1-11-5-16-2-5的代换片段在第4染色体上，抽穗期表现极晚抽穗，带有抽穗期QTL qHD4-1。利用F2次级分离群体把qHD4-1基因座已界定在20.7kb的物理距离内，并利用基因注释软件预测到3个开放阅读框。本研究以此为起点，根据"日本晴"的序列设计引物，利用Long-Range PCR对其单片段代换系和华粳籼74进行扩增，获得目的基因的基因组DNA，并利用RACE技术获得目的基因全长cDNA。通过目的基因互补转化验证以及目的基因不同发育时期表达水平上的差异及表达产物在不同组织的定位，阐明qHD4-1基因控制水稻抽穗期性状的生物学机制；通过与已克隆的生物钟和光周期敏感相关基因在不同时期、不同组织表达分析，阐明qHD4-1基因控制水稻抽穗期性状的调控网络。

结论摘要：

水稻单片段代换系W05-1-11-5-16-2-5代换片段在第4染色体上，代换区间为PSM103--RM348-OSR15-PSM382-RM131-RM127--RM280，表现极晚抽穗，带有抽穗期基因qHD4-1。利用F2次级分离群体把qHD4-1基因座界定在20.7kb的物理距离内，并利用基因注释软件预测到3个开放阅读框。通过测序对其核苷酸和氨基酸序列进行分析以及基因互补转化验证，阐明qHD4-1基因控制水稻抽穗期性状的生物学机制。取得了以下研究进展 1、候选基因全长cDNA序列的分离水稻抽穗期qHD4-1基因座已界定在20.7kb的区间内，并利用基因注释软件分析目标区域的ORF，预测到3个开放阅读框ORF1，ORF2和ORF3。GENE1为protein serine/threonine kinase结构域，GENE2为putative F-box domain containing protein结构域，GENE3为putative arogenate/prephenate dehydratase结构域。GENE1预测的基因功能与已发表的抽穗期基因有关，因此推测GENE1应为qHD-4-1的候选基因。 2、基因功能互补实验及功能研究所需质粒的构建和转化（1）序列差异比较分析 利用水稻材料HJX74和W05-1-11-5-16-2-5（编号为WY030）克隆qHD4-1基因。分析测序结果，qHD4-1基因位点在HJX74和WY030的核苷酸和氨基酸序列存在显著差异。因此推测qHD4-1基因核苷酸的差别，导致氨基酸序列的差异，导致了晚抽穗。（2）构建了目的基因的超表达载体以ORF1的cDNA片段为研究对象，构建了在35S启动子驱动下的超表达载体，同时利用HJX74的成熟种胚进行愈伤组织诱导，利用农杆菌介导法，进行目的基因的转化，获得了T1带转基因苗，田间明显抽穗期延迟。（3）构建了ORF1的抑制性表达载体利用ORF1基因的3’非翻译区特异序列，构建了候选基因的RNAi载体，并以SSSL W05-1-11-5-16-2-5的成熟种胚进行愈伤组织诱导，利用农杆菌介导的方法进行转化，验证目的基因，获得了T1带转基因苗，抽穗期明显提早。 3、研究了qHD4-1基因和其他抽穗期基因的互作。