中文摘要：

水稻茎秆的机械强度是水稻栽培育种中一个重要的农艺性状，在水稻的产量、适应性以及秸秆的利用等方面起着重要作用。而茎杆的机械强度主要是由细胞壁提供。目前关于植物细胞壁的生物合成和调控机理还很不清楚，需要发现更多的新基因。本研究拟以一个田间自发的水稻脆秆突变体为材料，采用图位克隆方法克隆控制该性状的基因并通过功能互补试验验证其功能；鉴定由于该基因的缺陷而导致的细胞结构和生化成分上的差异；研究基因在不同发

结论摘要：

植物细胞壁的生物合成是一个非常重要的科学问题，其中仍有许多的机制问题等着我们去发掘更多的新基因。已经有报道证明阿拉伯半乳糖蛋白（AGP）是一类重要的细胞壁蛋白，在细胞壁的合成中起着非常重要的作用，但一直缺乏遗传学上的证据，且分子机理也不清楚。本研究通过分离一个水稻脆秆的突变体，利用图位克隆技术克隆了控制该性状的基因，定名为BC10。序列分析表明，BC10是含有一个DUF266结构域的未知功能、高尔基体定位的第二类型膜蛋白，以一多基因家族存在于水稻基因组中，这类蛋白通常为糖基转移酶（GT）。生物信息学分析其蛋白的二级结构和空间结构，表明它与人类的C2GnT有着一定的相似性，说明它可能是一个GT。化学测定和分级分析细胞壁总糖证明突变体中发生缺失的组份是纤维素和AGP。比较不同生长发育时期野生型和突变体的AGP含量和组分，发现突变体中AGP含量随着植物的生长逐渐下降，其下降的显著性和特异性表明AGP可能是BC10的作用底物，因此BC10的突变造成AGP合成的缺陷，从而影响到细胞壁的合成以及植物的机械强度的下降。BC10功能的阐明为揭示APG修饰及其参与细胞壁合成的机理奠定了分子基础。