穗是水稻产量的最终表达部位,同时又是贮存光合作用产物的主要场所,开展穗相关突变基因的定位与克隆有利于解析穗发育的分子调控机理,对水稻超高产分子设计育种具有重要理论价值。我们在粳稻ST1209甲基磺酸乙酯(EMS)的突变体库中获得了一个能稳定遗传的秃穗突变体nspl(no spikeletl)。遗传分析表明,该突变性状是由一对单隐性核基因控制的。利用SSR和STS分子标记对F2代分离群体进行基因定位,最终将NSP1精细定位在4号染色体分子标记zd38和zd30之间约41.6 Kb的区间内。通过水稻生物信息学数据库,发现该区间共有7个开放阅读框,其中LOC_Os04g56780为一个与分生组织发育相关的WUSCHEL的同源基因,推测其为NSP1的候选基因。我们在云稻32的EMS突变体库中发现了另外一个稳定遗传的秃穗材料nsp2,除了秃穗外,其还表现出了矮化窄叶表型。进一步的遗传分析表明,nsp2的突变性状也是由一对单隐性核基因控制的。通过图位克隆技术,最终将NSP2精细定位在11号染色体分子标记NL30和NL38之间约442Kb的区间内。qRT-PCR分析表明,NSP2的突变能够造成生长素生物合成、信号传导和运输基因转录水平的下降。因此,我们可以推测NSP2基因应该是一个与生长素相关的调控穗和叶发育的新基因。这些研究结果为进一步克隆NSP1和NSP2基因,完善水稻穗发育的分子调控网络奠定了基础。