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ALOG(ArabidopsisLSH1andOryza G1)基因家族成员广泛存在于陆生植物中,并在其生长发育的过程中起到关键的作用。在水稻中ALOG基因家族共有10个成员(Gi,G1I1～G1L9)。其中三个成员(G1,G1L5和G1L6)的功能已被研究,它们都参与了水稻花发育的过程,而其它7个成员的功能尚属未知。本项目主要关注水稻功能未知的7个ALOG基因和已经报道过的G1L6基因,通过CRISPR/Cas9基因编辑技术,构建它们的基因敲除株系,并进一步地构建基因过表达株系,以此来研究它们的基因功能。观察发现,所有的基因家族成员过表达株系都没有明显的发育缺陷表型,而大多数的家族成员的基因敲除株系也没有明显的发育缺陷表型(G1L1和G1L2的基因敲除株系除外)。考虑到这些基因家族成员之间序列有相似性,这种家族内单基因突变未出现缺陷表型的原因可能跟他们之间功能冗余性有关。G1L6转基因敲除植株表型跟之前报道过的内外稃变窄,呈现“鸟嘴”状的表型很相似,但是其纯合植株表现出明显的不育性状。G1L1和G1L2的转基因敲除株系表现出穗发育缺陷的表型,具体表现为主穗轴变长,而且上面的小穗变少。在转录组KEGG富集通路分析中,我们找到了8个和水稻淀粉、蔗糖生物合成途径相关基因得到差异表达,这可能跟KO-g1l6灌浆失败有关;另外,15个和水稻植物激素信号转导途径相关的基因得到差异表达,揭示着植物激素可能在G1L6介导的水稻内外稃发育的过程中扮演着重要的角色。本研究中,我们运用分子生物学技术,通过RNA-Seq基因组学技术来研究G1L6的调控网络。通过该项目的研究,我们构建了 ALOG家族成员的基因敲除株和过表达株,为今后进一步地研究ALOG家族成员提供了关键的遗传材料,同时,通过对G1L6调控网络的研究,可以进一步了解水稻内外稃发育的分子生物学机制。