水稻籽粒形态是影响其产量和品质的重要因素之一。本研究以水稻畸形颖壳突变体agl1(Abnormal glume 1)和野生型沈农9816为试验材料,利用石蜡切片、扫描仪、扫描电镜等仪器对突变体进行结构观察,同时分析突变对重要农艺性状的影响,并对突变性状基因进行定位克隆。研究结果如下:1.突变体agl1外稃如镰刀状向内弯曲,内稃退化,部分被外稃包住。扫描电镜观察发现,突变体呈双浆片状态,突变体的雄蕊略发白,长度相对野生型较短,雌蕊膨大。2.与野生型沈农9816相比,突变体agl1的花粉活力明显降低,花粉多呈不饱和的畸形状态。在单位面积内,野生型花粉聚集且饱满,突变体agl1花粉分散,数目明显少于野生型。单位面积内,野生型花粉活力为96.4%,突变体agl1花粉活力为88.5%。3.与野生型沈农9816相比,突变体株高变矮;与野生型沈农9816相比,剑叶叶夹角增加约20%,叶宽增加了18%左右。与野生型相比,突变体agl1的穗长相对较短,穗重明显低于野生型沈农9816,沈农9816的千粒重是24.74g,突变体agl1的千粒重仅有10.96g,差异显著。突变体的糙米籽粒小且畸形,突变体agl1的蛋白质明显高于野生型的,但直链淀粉和总淀粉含量低于野生型沈农9816。4.通过图位克隆的方法,将突变体基因agl1定位在第2染色体上分子标记CH02-140.9和CH02-143.7之间,遗传距离为2.8c M。通过对区域内的OFR分析和预测,发现基因LOC＿Os02g56610编码类DUF640结构域基因,调控水稻内外稃发育。对基因LOC＿Os02g56610进行测序,发现突变体agl1在外显子上有一个碱基的替换(C→T),导致氨基酸翻译异常,由甘氨酸转变为谷氨酸,这可能是造成性状变异的原因。