微小RNA(microRNA,miRNA)是一类广泛存在真核生物和病毒中,长度为19-24nt的内源非编码小RNA,是生物体内复杂的基因调控网络的关键组成部分。在植物中,miRNA长度大约为21nt,通过直接剪切靶基因mRNAs调控植物的生长发育、表观遗传、生物和非生物胁迫响应等过程。本研究基于CRISPR-Cas12a基因组编辑系统定向敲除水稻OsMIR394基因,创制靶位点纯合且稳定遗传的OsMIR394功能缺失突变体材料,通过对OsMIR394突变体的RNA-Seq分析,农艺性状测定和非生物胁迫实验,初步探究了OsMIR394的功能,主要研究内容及结果如下:1、针对水稻OsMIR394设计并构建了基于CRISPR-Cas12a系统的定向编辑载体pYLJ24。利用农杆菌介导的水稻遗传转化方法,获得独立的再生植株16株,PCR阳性率为100%。对T0代植株SSCP快速检测和Sanger测序结果显示,共获得11个OsMIR394突变植株,鉴定出6种不同的基因型,基因突变主要为1-22bp的插入缺失,其中单位点突变6株,双位点突变2株。2、对OsMIR394-1-2、OsMIR394-9-2和OsMIR394-10-2突变株系进行了遗传稳定分析,并从T1代分离鉴定3个无载体的纯合突变体株系,分别为OsMIR394-1-2-5(-10bp/-10bp);OsMIR394-9-2-13(-22bp/-22bp);OsMIR394-9-2-17(+1,-9bp/+1,-9bp)。3、对稳定遗传的OsMIR394-1-2-5株系(-10bp/-10bp,在成熟的miRNA处缺失5bp)T2代田间生长情况及T3代种子农艺性状进行测定。结果表明OsMIR394敲除突变体田间生长发育与野生型相比没有明显差异,而OsMIR394敲除突变体籽粒的粒长、粒宽较野生型显著增加,千粒重较野生型显著增加。扫描电镜结果显示OsMIR394敲除突变体籽粒细胞横向个数、长度和宽度较野生型显著增加,与籽长增加表现是一致的。4、进一步对OsMIR394敲除突变体种子萌发、幼苗生长情况,以及对干旱、盐和铜离子等非生物胁迫的耐受性进行了检测,突变体相较于野生型在不同浓度的干旱、盐和铜离子胁迫条件下没有表现出明显差异。5、对OsMIR394敲除突变体进行了RNA-Seq分析。转录组分析显示,在OsMIR394敲除突变体中检测到27个差异基因,26个为上调基因,1个为下调基因。同时在OsMIR394敲除突变体中鉴定到4个下调的miRNA。以上结果为进一步深入了解OsMIR394在全基因组水平上对基因的表达影响打下基础。