水稻(Oryza sativa L)抽穗期是和水稻产量密切相关的农艺性状,由品种遗传特性决定,是水稻生长发育过程中由营养生长过渡到生殖生长的关键时期,对环境变化(温度、光照)的响应十分敏感。近几十年来关于抽穗的基因陆续被挖掘出来,然而在不同的遗传背景下很难对比出这些基因的表型效应。本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术和分子标记辅助选择在野生型粳稻品种Sasanishiki的遗传背景下编辑了14个抽穗期突变体。本研究调查了光周期敏感性,抽穗时间和产量相关性状之间的关系。主要研究结果如下:(1)研究发现晚抽穗与长生育期有关,而长生育期又与较大的生物量有关,这可能会保证较高的产量。所有的早抽穗突变体都降低了产量,这与基本营养生长期不充足会显著降低产量有关。产量随着抽穗时间的增加而提高,但是一旦到达峰值,生物量随着抽穗期的增加而增加,但是产量开始下降。(2)突变体对抽穗时间和产量相关性状方面的影响有显著差异,研究结果表明,感光性基因突变体由于缩短了营养生长期,严重影响了水稻的株高和生物量,进而影响产量。双突变体即使与单突变体抽穗期相似,但产量也有显著降低。在实际应用中可利用不同基因的不同突变效应进行基因组合,进而使水稻产量进一步提升,使产量潜力达到最大化。(3)本研究发现优良的se14突变体,其产量同野生型近乎相等,但是抽穗期却提早10天。se14突变体的优良特性可以提高品种的适应能力,节约劳动力、水资源和耕地资源等。对不同纬粳稻主要栽培区收集的72个品种的进行测序,结果发现优良的se14等位基因尚未应用于粳稻育种中。se14突变体的功能需要在不同的遗传背景下进行试验,以进一步阐明其对产量影响。本研究证实了在相同的遗传背景下,抽穗期基因对水稻生育期和产量构成因素方面的影响,为利用抽穗期突变体进行水稻育种提供了新的思路和策略。