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株高、叶型、粒型和抽穗期是水稻的重要农艺性状。为了更好的解析水稻重要农艺性状遗传基础,利用目标表型差异明显的种质籼80和苏御糯构建F2分离群体,遗传分析发现各性状呈现连续分布的遗传特点,性状间有极显著相关性。QTL定位检测到控制6个性状的25个位点,即4个株高、4个叶长、5个叶宽、2个粒长、4个粒宽和6个抽穗期QTL。其中在12号染色体上标记RM519-RM1103之间聚集了四个主效位点:qPH12、qLW12.2、qLL12和qGW12.1,分别解释了 50.00%、57.08%、15.41%和22.51%的株高、叶宽、叶长和粒宽表型变异。鉴于qPH12、qLW12.2位点对株高和叶宽的效应最大,将之命名为DNL1(DWARF AND NARROWED LEAF1)。根据RM519和RM1103的标记基因型,F2群体中杂合体进一步发展分离群体,获得了 1363株矮秆和窄叶单株,利用标记RM519和RM6947(RM1103外侧标记)筛选获得141个重组单株。通过区间内加密标记对重组单株进行高精度连锁分析,DNL1被确定在在InDel标记ID12M28-HF43之间62.39kb的物理区间内。该区间注释有9个开放阅读框(ORFs),其中ORF5编码一个类纤维素合酶D(CSLD)亚家族成员OsCSLD4,在细胞壁形成和植株发育过程中起重要作用,认为ORF5/CSLD4是DNL1候选基因。对9个株高和叶宽遗传多样的水稻品种/系(包括亲本籼80和苏御糯)的OsCSLD4序列比对分析,发现了 12处单核苷酸多态性位点(SNP1～SNP12)和1处插入/缺失多态性位点(InDel1)。SNP位点与株高、叶宽的关联性分析发现:SNP8(C2488T)突变只在籼80中存在,和籼80的矮秆窄叶性状相关性最大。OsCSLD4中SNP8(C2488T)突变造成编码氨基酸序列脯氨酸向丝氨酸的转换(P746S),导致籼80植株矮化和窄叶性状。DNL1编码类纤维素合酶D4(OsCSLD4),属于糖基转移酶2(GT2)家族成员。OsCSLD4有一个Zf-Ring 4结构域、一个Cellulose_synt亚基、8个跨膜结构域(TM1～TM8)。Cellulose_synt亚基被认为是纤维素合酶的催化亚基,包含一个GT结构域、一个"D,DCD,D,QXXRW"保守基序位于TM2和TM3之间。多重序列比对发现GT结构域在OsCSLD4和水稻以及其他植物物种的CSLDs蛋白间是高度保守的,dnl1突变是一个稀有突变位点。进化树中,OsCSLD4和拟南芥AtCSLD5位于同一分枝上,表明它们在植物生长发育过程中具有相似的保守功能。水稻中有5个OsCSLDs成员:OsCSLD1～OsCSLD5。OsCSLD4在根中最高表达,而其他的OsCSLDs成员的表达水平很低。但是籼80中DNL1/OsCSLD4表达水平的改变与其矮化窄叶表型的关系并不清楚。