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SPL基因家族是植物转录因子家族中较小的一个家族,在许多绿色植物中陆续被鉴定发现。当前的研究成果表明,植物SPL基因的分子作用机制主要涉及参与调节植物的整个生长发育过程。此前,本课题组从籼稻品种R401的辐射诱变后代中得到一个水稻苗期耐盐突变体,经过遗传定位及测序分析,将OsSPL10预测为控制水稻苗期耐盐性状的候选基因。在此基础上,本研究又发现该突变体不仅表现出苗期耐盐性,而且还表现出“光身”及育性下降的性状。通过F2群体对“光身”基因进行遗传定位及候选基因确定,并通过基因编辑和过量表达来验证分析候选基因的功能,主要结果如下:(1)突变体的表型特征。通过性状调查,发现突变体不仅在苗期表现出较强的耐盐性,而且叶片以及成熟种子颖壳上的表皮毛明显退化,结实率显著下降。花粉活力测定显示,突变体的花粉粒出现败育,碘染率下降。(2)“光身”基因遗传特征、染色体位置及候选基因分析。以日本晴和突变体作为亲本,构建F2定位群体。遗传分析表明水稻“光身”为单基因隐性控制,基因命名为GLR3。通过基因定位,GLR3基因位于水稻6号染色体InDe1标记ID27101和ID27199之间的98kb区间内。在这个定位区间内共有5个基因有名称注释,其中也包括耐盐性的候选基因OsSPL10。因此,预测“光身”基因与耐盐基因可能为同一个基因。(3)OsSPL10基因的编辑分析。利用CRISPR/Cas9基因编辑系统,构建了双靶标的OsSPL10基因敲除载体,转化水稻品种中花-11。共获得29个再生植株,其中28株检测为阳性。通过对阳性植株的OsSPL10基因靶标位点进行测序检测,共有25个植株的靶标位点实现了基因编辑。对T0代编辑植株进行整个生育期观察,与野生型中花-11相比,纯合基因型编辑植株的叶片以及成熟种子颖壳上的表皮毛明显退化,与突变体一样表现出“光身”性状。T0代纯合基因型的编辑植株结的T1代种子进行苗期耐盐性验证,盐胁迫后,野生型中花-11和R401全部干枯死亡,而T1代转基因敲除植株和突变体全部正常生长,表现出相同的耐盐性状。以上结果表明,突变体的苗期耐盐性状和“光身”性状皆由OsSPL10基因控制。(4)OsSPL10基因的过表达分析。为了观察OsSPL10基因在水稻整个生育期的功能特征,构建了 Ubi为启动子驱动cDNA的OsSPL10基因过量表达载体pCXUN-OsSPL10,并转化到水稻品种中花-11及突变体中。目前遗传转化正处于分化阶段。