水稻（Oryza sativa.L）是重要的粮食作物之一,也是单子叶植物研究的模式植物。水稻颖果的大小直接影响产量,对粒型研究有利于产量的进一步提高。课题组通过Ac/Ds双因子转座系统筛选得到了一个矮秆半显性突变体pex1,经TAIL-PCR（Thermal Asymmetric Interlaced PCR）及生物信息学分析表明,该突变基因（OsPEX1）属于类伸展蛋白（extensin-like protein）家族LRX（leucine-rich repeat extensins）。研究表明,OsPEX1是水稻木质素代谢调控的重要基因,过量表达OsPEX1可获得株高降低、茎秆机械强度增加、抗倒伏性状显著改良的水稻品种,而其对颖果发育的影响尚不清楚。为探究OsPEX1在颖果发育过程的作用,本研究通过观测pex1突变体颖果表型及动态发育过程以及OsPEX1基因的表达分析,同时构建OsPEX1基因的过量表达载体以及反义抑制载体,通过农杆菌介导的遗传转化获得转基因植株,探究OsPEX1基因在水稻颖果发育调控中的功能,并通过瞬时表达确定PEX1蛋白的亚细胞定位,主要研究结果如下:（1）观测成熟的颖果及谷壳,发现突变体的谷壳与野生型无差异,而颖果大小却极显著小于野生型。发育过程中,突变体谷壳大小与野生型无差异,而颖果的大小在授粉后第7天开始明显小于野生型。（2）对授粉后第1-10天的野生型颖果及谷壳进行OsPEX1基因的表达量分析,发现OsPEX1在颖果中的表达量相比谷壳较高,并在授粉后第7天达到峰值。通过对野生型和纯合突变体的授粉后第7天颖果及谷壳进行表达分析,结果表明OsPEX1基因在突变体谷壳的表达量与野生型无明显差异,而在颖果中的表达量是野生型的4.4倍,说明突变体pex1颖果的变小与OsPEX1基因的过量表达有关。（3）构建过表达载体和反义抑制载体,通过农杆菌介导转化中花11愈伤,获得转基因阳性植株,并观测颖果及谷壳长宽、百粒重、单株结实率及花粉粒活性。与野生型相比,过表达转基因植株的谷壳不变,颖果显著变小。反义抑制转基因植株的结实率明显降低,谷壳变小且颖果宽度极显著变窄。功能互补实验说明颖果的发育与OsPEX1基因的表达量密切相关,表达量过高或者过低均会影响颖果的发育表达量过低还导致水稻育性降低。（4）构建GFP瞬时表达载体,瞬时转化烟草表皮细胞,在荧光显微镜下观察发现OsPEX1蛋白定位在细胞壁上,且呈点状荧光聚集。为进一步确定点状荧光的位置,通过截短OsPEX1基因构建LRR结构域瞬时表达载体,转化到水稻原生质体,与内质网的标记蛋白进行荧光共定位,结果显示OsPEX1蛋白的LRR结构域定位于内质网。对OsPEX1基因的研究将有助于进一步了解LRX家族的功能,丰富水稻粒型遗传的调控机制,更有助于探索水稻谷壳和颖果发育的关系。