1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
叶是植物主要的营养器官。水稻作为重要的粮食作物，其叶与水稻株型形成和产量息息相关。同时作为遗传学上的模式植物,水稻叶的发育机理也是遗传学家研究的主要课题之一。窄叶作为一种叶形突变特征可用于水稻倒三叶的形态改良，塑造理想的叶形。袁隆平院士针对长江中下游稻区的水稻提出了超高产杂交稻的理想株型模式，强调倒三叶长、直、窄、凹、厚；即倒三叶要修长（50 cm），挺直，窄凹较厚，株型紧凑。目前报道的由单基因控制的窄叶基因共有7个：NAL1、NAL2、NAL3、NAL4、NAL5、NAL6和NAL7，分别定位在4、11、12、4、4、3、3染色体上，NAL2、NAL4、NAL5、NAL6只进行了经典遗传定位，NAL1、NAL3和NAL7进行了分子图谱定位，其中NAL1和NAL7完成了基因克隆，并从RNA和蛋白质水平进一步分析了基因功能。nal-1位于4号染色体，cDNA全长2168bp，包含有5个外显子，编码一个由582氨基酸组成的蛋白。nal1突变体的茎秆维管系统发育也存在缺陷，维管束的数目和排列模式发生了改变。研究表明nal1在维管组织的表达量很高，该基因的突变显著降低了生长素的极性运输活性，表明nal1 影响了水稻生长素的极性运输和维管束排列模式，在叶片的横向生长中发挥重要作用。nal7 位于水稻第3染色体长臂，与 YUCCA 基因家族同源，编码一个含黄素单氧化酶，与生长素的生物合成有关，是控制叶宽的主效基因。水稻叶片在变窄的同时，往往也伴随着多种复合性状，如叶片变短、叶片卷曲、及植株矮化等。nrl1突变体叶片内卷、窄化。Hu等通过图位克隆法将 nrl1定位在第12染色体8.7kb的范围内，序列分析表明 nrl1 编码了一个类纤维素合成蛋白 D4（OsCslD4），由 1215个氨基酸组成，共包含了两个外显子和一个内含子。与其它 Csl 家族一样，nrl1同样包含了结合核苷酸糖和催化纤维素合成的 D,D,D,QXXRW 保守基序和八个跨膜区，OsCSLD4对叶的形态发生和营养发育起着关键作用。
尽管目前已经在水稻中克隆了几个控制窄叶的基因，但是类似的研究依然较少且其遗传和机理仍不明了。因此，进一步挖掘和克隆新的窄叶基因对全面了解水稻叶片的发育机制，进而采用分子生物学手段调控水稻叶片的形态具有重要的价值。
参考文献：
2. 研究的基本内容和问题
目标：对水稻窄叶性状进行遗传分析和QTL定位，为进一步完成分子定位和克隆奠定基础，以期应用于水稻株型育种，获得高产品种，提高水稻产量。
内容：第一步，选择叶型、株型等农艺性状差异较大的供试水稻品种；第二步，构建遗传分析群体进行窄叶性状的定位；第三步，田间性状调查与数据统计；第四步，遗传分析和基因定位。
拟解决的关键问题：水稻是主要的粮食作物和单子叶模式植物。水稻叶与水稻株型和产量形成息息相关。窄叶作为一种叶形突变特征可用于水稻倒三叶的形态改良，塑造理想的叶形。迄今为止，利用不同的材料和群体，鉴定到了多个水稻窄叶基因，但真正达到分子克隆和功能研究的却很少。本研究利用现有的群体进行了水稻遗传连锁图谱的构建叶宽的QTL分析，以期对水稻窄叶基因进行精细定位和克隆，为水稻株型育种遗传机理研究挖掘新的可供利用的基因。
3. 研究的方法与方案
一、研究方法和手段
1、性状调查
在营养生长后期调查叶片宽度，以剑叶最宽处作为叶宽。
4. 研究创新点
1、在已经报道的窄叶基因的定位中，窄叶亲本的来源多是人工诱变得到的，本研究使用的窄叶亲本籼80是一个常规品种。通过该窄叶基因的定位，可以直接用于水稻分子辅助育种。
2、一般认为，水稻窄叶性状是由隐性单基因控制的，以往的研究中多是按照单基因来定位的，如集团分析法（BSA法）和选择标记分析法。但是当性状是由多基因影响的时候，BSA法和选择标记分析法虽然能够加快主效基因定位的进程，但也会降低许多其他微效位点的检测能力。本研究采用的QTL定位策略，在亲本全基因组遗传图谱和QTL分析的基础上，检测到了多个窄叶效应位点，其中位于12号染色体上的QTL位点是一个主效位点，并在多年的实验中检测到，命名为nal12.2，在后续研究中对其进行定位工作。
3、在田间试验中发现，窄叶性状的出现同时伴随着株高的矮化、籽粒宽度的降低；在株高、粒形和叶宽的QTL分析中也检测到了这个株高、粒宽和叶宽的同一主效位点，推测该窄叶基因是一个一因多效的位点。
5. 研究计划与进展
2013年
1月，海南南繁F2群体。
4月，F2群体主要农艺性状调查，并采集F2叶片。
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