水稻是重要的粮食作物,供应了世界上一半以上人口的主食,穗型在水稻株型理论研究及超高产育种中起着主导型作用。突变体是研究基因功能最直接、最有效的工具之一。为了研究穗特异表达基因的功能,本研究根据基因表达谱芯片数据挑选了6个在水稻穗部特异表达的基因,利用CRISPR/Cas9技术、超表达技术、RNAi干涉技术以及显性嵌合抑制子基因沉默技术创制了它们的突变体。获得的主要研究结果如下:1.水稻穗特异表达基因的选择:分析基因表达谱芯片,发现水稻生长素输出载体编码基因OsPIN1c和5个TCP家族基因PCF5、PCF6、OsTCP7、PCF8以及OsTCP9均在水稻穗发育过程中特异表达。用qPCR技术检测了这6个基因的表达谱,发现它们都在水稻幼穗中有特异表达,验证了基因芯片数据的可靠性。基因的表达模式与基因的功能相关,由此推测它们可能调控水稻穗的发育。2.CRISPR/Cas9突变体的创建:用CRISPR/Cas9技术构建了6个穗特异表达基因的单基因定点突变转基因植株以及PCF5和PCF6的双基因定点突变转基因植株。通过阳性检测、基因型鉴定以及测序验证,我们获得了6个基因被成功编辑的突变体以及PCF5和PCF6的纯合双突变体。田间表型观察发现,这些突变体都没有明显的表型变化,这证明了这6个基因单独突变以及PCF5和PCF6同时突变都不会引起水稻表型的变化。此外,与野生型相比,大约有一半的OsPIN1c基因的多靶点CRISPR/Cas9转基因植株表现出“稀穗”突变体表型,但是T1代家系的OsPIN1c基因型与表型不共分离,说明可能未知基因的突变影响了水稻穗的发育。3.TCP基因功能突变体的创建:利用超表达技术、RNAi干涉技术以及显性嵌合抑制子基因沉默技术构建了5个TCP基因的转基因植株。阳性检测结果表明转基因阳性率大致在80%以上,转化效率很高。qPCR结果表明部分转基因植株表达量变化符合预期,但表型观察发现,所有转基因植株均没有观察到明显突变表型。