油菜是我国重要的油料作物之一,提高油菜产量是育种研究的重要目标。粒重是构成油菜产量的三要素之一,在提高油菜产量中具有重要作用。本课题组前期利用HZ396和NIL（Y106）杂交F1构建的双单倍体群体,鉴定到一个粒重QTL q SW.C9。遗传定位和互补验证表明候选基因Bna C9.RINGb具备调控甘蓝型油菜角果长和粒重的功能,并通过酵母双杂交实验鉴定到HY35（AT4G16360）与Bna C9.RINGb互作,HY35编码植物Sn RK1蛋白激酶调节亚基的组成部分。此外,前人通过转录组分析发现,CWINV5、SUC2、KLU和EOD3基因在亲本HZ396和NIL（Y106）中差异表达。因此,本研究在前人的基础上,一方面验证HY35基因在甘蓝型油菜中的功能;另一方面,对上述差异表达基因开展功能验证。获得的主要结果如下:1.经进化树、保守结构域及组织表达等综合分析,发现Bna A03.HY35、Bna A08.HY35和Bna C08.HY35等三个拷贝在保守结构域内相似性较高且在角果发育过程中均具有较高的表达量,可能在甘蓝型油菜角果发育中发挥作用。因此,针对上述3个拷贝的保守序列设计CRISPR/Cas9基因编辑载体并转化受体材料小芸,获得了3株转基因编辑苗。2.在温室和田间对纯合突变体hy35后代的3个产量性状进行考察。温室表型考察结果显示,与对照相比,hy35突变体T3代千粒重显著增加30.5%,角果长显著变短11.9%-30.0%,每角粒数显著减少31.0%-48.7%;hy35突变体T4代与hy35T3代的表型趋势具有一致性。大田表型考察结果显示,与对照相比,hy35突变体千粒重显著增加20.8%-49.0%,角果长显著变短16.4%-21.6%,每角粒数显著减少29.0%-45.2%。表明HY35参与了甘蓝型油菜角果发育并影响千粒重。3.统计hy35和小芸在开花前3-4 mm、4-5 mm的子房及授粉后1天、3天、5天、7天的子房中的胚珠数,发现在hy35授粉后第3天的子房中可以观察到胚珠退化,胚珠败育率在22.3%-31.0%之间,而小芸胚珠败育率仅为3.8%,表明HY35可能参与甘蓝型油菜受精胚的早期发育调控。4.相比于小芸,hy35种子的表面积显著增加30.0%,种皮细胞的大小显著增大18.3%,种皮细胞的数目显著增多9.1%,表明HY35基因同时调控种皮细胞的增殖和扩展来影响种子大小。hy35角果表皮的细胞长度显著缩短25.0%,细胞宽度显著变窄34.2%,表明HY35基因调控角果表皮细胞的伸长和扩展来影响角果发育。5.和小芸相比,与种子发育或糖代谢相关的基因EOD3、KLU和SUC2在hy35角果发育早期的表达量显著下调,CWINV5和FUS3在hy35角果发育早期的表达量显著上调,表明这些基因可能参与HY35调控的早期角果发育途径。6.针对差异表达基因EOD3、KLU、CWINV5和SUC2分别设计CRISPR/Cas9基因编辑载体并在小芸中进行编辑。对转基因T1代的产量性状进行考察,发现只有eod3突变体植株的角果长度显著缩短,千粒重显著降低,每角粒数显著减少。其它基因突变体材料的3个产量性状均没有发生显著变化。转基因T2代与T1代的表型趋势具有一致性。