水稻是重要的粮食作物之一,粮食产量的高低与国家粮食安全和人民生活水平紧密相连。随着生活水平的提高,人们不再仅仅满足于解决温饱问题,对稻米品质的要求也日益提高,这促使科学家们对我国稻米品质越来越重视。稻米品质主要包括碾磨品质、外观品质、蒸煮与食味品质和营养品质4方面。近年来,随着水稻功能基因组和测序技术的快速发展,水稻稻米品质相关基因的研究取得了较大进展,并开发了一系列的功能标记应用于优质稻米品种培育。随着分子生物学技术的不断发展和完善,分子标记辅助选择(MAS)、基因编辑等技术也越来越多地应用在优质稻米品种的研究和培育中。本研究构建了SSSⅡ-2、BADH2、SGS划、W基因的CRISPR/Cas9载体,利用农杆菌介导的转化获得转基因植株,并对转基因水稻中目的基因表达量、稻米理化特性和转基因植株农艺性状进行了分析。具体结果如下:1.成功构建 pB-SSSⅡ-2/BADH2、pB-GS9/BADH2/Wx 和 pCXUN-BE3-Wx 三种载体,并将目标片段转入受体亲本,经检测表明我们成功获得目的基因编辑的转基因植株。2.Real-time PCR分析结果表明,转基因植株胚乳中目的基因的表达与未转化对照相比,各转化子均有极显著的降低。3.通过对成熟稻米的品质分析表明,SSSⅡ-2转基因水稻的直链淀粉含量和胶稠度与受体亲本相比无明显变化。Wx基因的转基因水稻的直链淀粉含量较受体亲本明显下降,胶稠度与受体亲本相比均明显升高,说明转基因水稻的米质变软。4.通过淀粉粘滞性谱分析结果表明,SSSⅡ-2和BADH2基因编辑株系较亲本无明显变化。Wx基因的转基因水稻的糊化温度较受体亲本都有所降低,其中崩解值相对亲本都有所增加,消减值与回复值与亲本相比都要降低。这表明米质与亲本相比变软、更易糊化、有弹性,稻米的食味品质得到了改善。5.通过传统方法鉴定转基因株系香味说明,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术编辑BADH2使转基因水稻具有香味。6.转基因水稻在株高、株形均无明显变化。载体为pB-GS9/BADH2/Wx的转基因株系中,Wx基因发生突变的转基因株系的种子垩白度较高。载体为pB-SSSⅡ-2/BADH2和pCXUN-BE3-Wx的转基因株系种子垩白度都较低,与受体亲本一致。GS9基因转基因各株系的种子和糙米粒长均为极显著增加,转基因株系中粒宽极显著减小,粒厚均为极显著减小,百粒重变小。