氮素作为植物的必需矿质营养元素之一,对水稻的生长发育有着重要的影响。水稻根系吸收氮素后,将氮素同化为氨基酸,以氨基酸的形式运输至植株各部位,供给组织生长发育使用。在水稻的氮代谢中,天冬酰胺合成酶作为氮同化过程中的一个关键性酶,其活性对氮素的同化效率具有极大的影响;天冬酰胺合成酶在水稻中催化生成天冬酰胺,由于天冬酰胺的稳定性较好且碳氮比较高,成为植株韧皮部内主要携带氮的生物分子,在氮转运过程中同样担负着重要的角色。在拟南芥中,对于天冬酰胺合成酶的功能研究报道较多,但有关水稻中天冬酰胺合成酶基因的研究还很匮乏。本论文以水稻中天冬酰胺合成酶基因OsASN1为研究对象,以Hwayoung及其背景的OsASN1的T-DNA插入突变体asn1和日本晴及其背景的OsASN1的CRISPR/Cas9突变体L1、L2为研究材料,通过HPLC、qRT-PCR、15N同位素吸收以及蛋白组分析等方法研究了OsASN1对水稻地上部生长发育的影响。对OsASN1突变体的分蘖芽部位进行了原位杂交和组织定位实验,分析了 OsASN1突变以后分蘖芽生长发生的变化,探究了OsASN1基因突变后,对水稻产量相关性状的影响,研究结果如下:1.通过水培观察发现,OsASN1的T-DNA插入突变体和CRISPR-Cas9突变体,地上部长势明显弱于野生型,在分蘖期突变体的分蘖数显著降低。对植株中的氨基酸含量测定后,发现T-DNA插入突变体和CRISPR-Cas9突变体的地上部和地下部中的天冬酰胺含量显著低于野生型。2.野生型和突变体地上部的蛋白组分析发现突变体地上部的蛋白表达差异明显,差异蛋白所参与的主要通路有:糖酵解/糖异生（Glycolysis/Gluconeogenesis）,氨基酸的生物合成（Biosynthesis of amino acids）,光合组织的固碳作用（Carbon fixation in photosynthetic organisms）。野生型和突变体植株中总碳含量测定后发现无明显差异。通过检测天冬酰胺的代谢途径中相关基因表达,突变体的代谢途径中相关基因除OsASN2上调外,其他基因均下调,说明突变体中代谢发生变化导致,植株地上部长势变弱。与野生型相比,突变体中的15N吸收速率变高,但总氮含量和浓度显著降低。3.通过表型观察发现,突变体的分蘖数显著低于野生型,且分蘖芽长度变短,组织定位显示OsASN1在分蘖芽部位表达量较高,OsASN1原位杂交表明在分蘖芽生长过程中OsASN1表达量逐渐升高,OsHistoneH4原位杂交表明突变体的分蘖芽的生长发育明显慢于野生型。通过检测野生型和突变体中独角金内脂途径相关基因的表达,发现asn1的分蘖变少表型不受独角金内脂途径影响,说明OsASN1突变以后,对分蘖芽的形成无影响,但抑制了分蘖芽的伸长过程。4.通过发芽率实验发现,突变体种子的萌发较慢,地上部和地下部长度均低于野生型。农艺性状观察发现,野生型和突变体的一次枝梗数不存在显著差异,但高氮条件下突变体的二次枝梗数明显变少,导致小穗数随之变少,突变体的种子的千粒重显著低于野生型。突变体种子的长度显著变长,对种子中氮含量测定发现OsASN1突变会导致种子中的氮含量下降。综上所述,水稻中天冬酰胺合成酶基因OsASN1突变后,植株中天冬酰胺含量显著下降,天冬酰胺代谢过程发生紊乱,导致水稻的生长发育受到影响。此外,OsASN1在分蘖芽的伸长过程中发挥着重要作用。