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叶绿体的正常发育对于植物生长至关重要。叶色突变体的研究是探明叶绿体发育过程中基因功能的有效途径。近年来,叶色突变相关基因的研究已取得较好进展,对水稻叶色突变体的报道主要包括黄化、白化、亮绿、条斑条纹、温敏变色、转绿和转紫等。在前期的研究中,用60Co-γ射线辐射的籼稻9311后代中筛选到一个黄叶突变体。以黄叶突变体和野生型为材料,结合重测序、图位克隆技术和转录组测序技术,在图位克隆定位的区间内筛选到13个差异表达的基因,为了进一步确定各个基因是否与黄叶突变有关,本研究开展的工作及其结果如下:1.利用CRISPR/Cas9系统构建水稻黄叶突变体候选基因的编辑载体及其遗传转化。利用黄叶候选基因的外显子区域2个不同靶位点序列设计合成特异引物,构建了13个候选基因的pC1300-Cas9编辑载体。将构建成功的载体,通过农杆菌介导的方式遗传转化水稻品种日本晴,而BGIOSGA012976和BGIOSGA010427的基因编辑载体同时转化9311品种。除了BGIOSGA010427(受体9311)、BGIOSGA010449、BGIOSGA012911、BGIOSGA012927四个基因的遗传转化处于分化阶段外,其余候选基因都得到T0代转基因阳性植株。利用特异性引物的扩增序列分析基因编辑频率,结果显示T0-Cas9-12976转基因植株的编辑率为18.5%,T0-Cas9-10448编辑率为18%,T0-Cas9-12931编辑率为41.3%,T0-Cas9-12963编辑率为15.4%,T0-Cas9-12987编辑率为51.5%,T0-Cas9-10427和T0-Cas9-10375编辑率为0。pC1300-Cas9-12976 T0代转基因编辑植株的叶色与黄叶相似,与日本晴和9311均存在叶色差异。2.利用RNAi技术构建黄叶候选基因BGIOSGA012976和BGIOSGA010427的干涉表达载体及其遗传转化。在13个差异表达的基因中,BGIOSGA012976和BGIOSGA010427基因经预测属于镁离子螯合酶I亚基的家族成员,但其生物学功能目前仍未见报道。在9311和黄叶突变体中,这两个基因都存在SNP。利用两次酶切分别将目的基因BGIOSGA012976和BGIOSGA010427第一链和第二链插入到目标载体DS1301,两个黄叶候选基因的干涉载体已构建成功,通过转化水稻9311后,BGIOSGA010427得到一株阳性转基因植株,其叶色偏绿,表型与9311相似,因此BGIOSGA010427基因与黄叶的相关性需进一步的确定。3.利用超表达技术构建黄叶突变候选基因BGIOSGA012976和BGIOSGA010427的超表达载体及其遗传转化。利用生物信息学软件对候选基因BGIOSGA012976和BGIOSGA010427进行分析,设计特异引物,构建了超表达载体。其中pCAMBIA1302-C10427和pCAMBIA1302-C12976完成农杆菌介导的水稻遗传转化,籼稻的遗传转化存在较大的难度,目前遗传转化正在分化阶段。