油菜是仅次于油棕榈和大豆的世界第三大油料作物。菜籽油的品质主要是由油菜种子中脂肪酸组成和各脂肪酸成份所占比例决定的。油酸具有预防人的心血管疾病和动脉硬化炎性疾病等功能;高硬脂酸含量的植物油用于制造人造脂肪食品不仅能节省氢化成本而且还避免了反式脂肪酸的产生,同时具有不影响胆固醇浓度等优点;低含量的亚麻酸可防止菜籽油的氧化和酸败,对于健康食品的生产至关重要。因此,根据用途创造具有特定脂肪酸含量的新材料是油菜品质遗传改良的重要研究内容。本研究利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术对几个调控油菜种子脂肪酸合成的关键基因（BnaFAD2,BnaSAD,BnaFAD3,BnaEAE1 和 BnaFAE1.Like）定点突变,对不同突变体的脂肪酸含量做了系统分析。主要研究结果如下:1.根据甘蓝型油菜品系甲9707中BnaFAD2基因四个拷贝的编码序列,构建了编辑载体pTG8。最终鉴定到BnaFAD2.A5,BnaFAD2.A1和BnaFAD2.C5三个拷贝上发生编辑的突变体。突变类型分析表明,CRISPR/Cas9基因组编辑系统在甘蓝型油菜中引入的突变大多数为小片段插入缺失突变类型。两个不同位点T1代突变株系后代突变分离符合孟德尔遗传定律。脱靶分析表明CRISPR/Cas9系统在工作时没有产生脱靶现象。2.共获得10个在BnaFAD2.A5位点发生突变的株系。所有突变株系种子中油酸含量与野生型相比均显著升高,油酸含量变化范围在73.1-82.3%之间,亚油酸和亚麻酸含量之和则降至18.4%-11.1%;在所有突变体中,缺失80bp的株系PTG8-59-18-40-12（a5a5）的油酸含量高达 82.3%。3.获得了 2个在BnaFAD2.C5位点发生突变的纯合株系。两个株系种子中的油酸含量均显著升高,为73%和74%,其效应弱于BnaFAD2.A5的突变体。对包含BnaFAD2.A5和BnaFAD2.C5位点的纯合单突变体,以及两个位点的杂合双突变体的三个材料进行了单粒脂肪酸测定,结果表明结合BnaFAD2.A5和BnaFAD2.C5两个突变等位基因能进一步增加种子油酸含量。4.以拟南芥的AtSSI2基因为参考基因,在甘蓝型油菜基因组中鉴定到BnaSAD基因的4个成员。保守结构域分析发现这4个基因均有有酰基-[酰基载体蛋白]去饱和酶的保守结构域,且氨基酸序列与拟南芥高度同源。RNA数据分析结果显示,甘蓝型油菜BnaSAD基因的不同拷贝表现出独特的时空表达模式。5.针对4个BnaSAD基因构建了 2个基因编辑载体,pSAD1和pSAD2。最终获得了 4个基因的单突变体及BnaSAD.A3＆BnaSAD.C3,BnaSAD.A3＆BnaSAD.A5和BnaSAD.C3＆BnaSAD.C4组合的双突变体。所有突变体种子中硬脂酸的含量与野生型相比均发生了显著的变化,硬脂酸含量变化范围在2.5%-14.5%之间。不同类型的突变体比较分析发现,BnaSAD.C3在提高硬脂酸含量上效应最强,能使硬脂酸含量升高到8.8%;BnaSAD.A3效应次之,能使硬脂酸含量升高至8.4%;BnaSAD.A3和BnaSAD.C3两个基因具有累积效应,能使硬脂酸含量增加到14.5%。6.突变体分析发现,BnaSAD.A5基因突变可导致明显的苗期叶片黄化现象。对不同突变等位基因组合分析结果显示,BnaSAD.A3和BnaSAD.A5两个基因在黄化现象中具有累积效应,能加重黄化程度。7.转录组数据分析结果显示甘蓝型油菜BnaFAD3基因的6个拷贝具有不同的时空表达模式,但在开花后34天时均达到最大值。靶向BnaFAD3基因设计了敲除载体pBnaFAD3,得到BnaC03g16520D拷贝的5’-UTR上产生编辑的突变体。该突变导致种子中油酸含量升高到70.5%,亚麻酸含量降低至4.5%。8.转录组数据分析BnaFAE1基因的表达发现,该基因在低芥酸材料的不同种子发育时期均有表达,但表达量很低,在开花后34天时表达量增加至最大值。同时,在甘蓝型油菜基因组中鉴定到与BnaFAE1基因高度同源的BnaFAE1-Like.A3和BnaFAE1-Like.C3基因。经保守结构域和蛋白定位预测这两个基因可能有与BnaFAE1基因相似的功能。通过基因编辑分别在BnaFAE1和BnaFAE1-Like.A3基因中引入突变。脂肪酸分析结果表明,BnaFAE1基因突变导致甘蓝型油菜种子中硬脂酸含量增加到3.2%;BnaFAE1-Like.A3基因突变可导致种子中硬脂酸增加到4.2%。