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近年来，由于环境污染和农药化肥的使用，导致土壤中重金属镉含量超标，重金属镉可在生物体内富集，水稻是重要的粮食作物，大米镉超标会严重威胁人类的健康。本论文应用CRISPR技术定点突变了粳稻品种“中花11”两个镉吸收相关基因OsNRAMP5和OsLCT1，研究了CRISPR技术定点突变水稻基因的特点，检测了突变植株中镉含量，并通过杂合突变体自交将转基因载体分离出去，获得了不含外源转基因的低镉水稻品系。主要结果如下: (1)应用CRISPR技术获得了27个OsNRAMP5突变株和9个OsLCT1突变株;突变效率分别为60％和69.23％。 (2)分别选取10个OsNRAMP和9个OsLCT1基因突变株系对靶位点进行测序，结果表明:应用CRISPR技术获得的突变类型主要为碱基缺失突变，少部分为碱基插入，且小片段缺失多于大片段缺失。 (3)在大田栽培条件下，OsNRAMP5和OsLCT1纯合突变体糙米的镉浓度低于野生型，但不显著;而在添加100uM镉的土壤中生长的纯合突变体糙米的镉浓度则显著低于野生型;上述两个基因的突变对水稻生长发育无显著影响。 (4)对应用CRISPR技术获得的OsNRAMP5和OsLCT1突变株进行脱靶位点的检测，未检测到靶序列以外的序列的突变，表明CRISPR靶位点的设计具有较好的专一性。 上述研究为培育非转基因低镉富集水稻提供了基础，进一步通过杂交将OsNRAMP5和OsLCT1突变聚合在同一品种，有望获得超低镉富集水稻品种。