油菜是我国重要的油料作物之一,在国产食用植物油消费中占有重要地位。但近年来我国油菜的种植面积和产量一直处于停滞状态,我国食用油消费自给率不足35%。为了保障我国菜籽油的供给安全,最有效的途径是提高油菜产量。叶绿素是植物进行光合作用的重要色素,叶绿素含量直接影响植物光合能力,从而间接影响植物对能量的获取及生长发育。因此,研究叶绿素对提高作物光合效率和增加作物产量具有重要意义。在高等植物中,线粒体转录终止因子(m TERF)具有影响线粒体或叶绿体的基因表达及DNA复制,影响叶绿体发育、胚胎发育及植物对逆境的反应等生物学功能。本研究以甘蓝型油菜品种中双11号为材料,对油菜Bna A06.m TERF1基因进行了生物信息学分析和相关功能的研究,获得的主要结果如下:1.在A06连锁群上克隆了线粒体转录终止因子1(Bna A06.m TERF1),该基因编码285个氨基酸,含有5个m TERF功能结构域。利用生物信息学分析筛选到37个甘蓝型油菜m TERF家族蛋白,并进行了系统进化树、基因结构及染色体定位分析。2.构建甘蓝型油菜Bna A06.m TERF1基因的功能互补表达载体,转化拟南芥m TERF1(soldat10)突变体后,拟南芥的表型恢复到野生型(Ler),说明该基因在油菜和拟南芥中具有保守的功能。3.通过q RT-PCR对油菜根、茎、叶(有柄叶、无柄叶)、花瓣、开花前不同子房长度及花后不同发育时期的子房中的Bna A06.m TERF1表达量分析发现,Bna A06.m TERF1在各个组织中都表达。其中,根中的表达量最高,其次是花瓣,无柄叶中表达量最低。4.利用CRISPR/Cas9技术针对油菜m TERF1两个拷贝分别设计了两个靶点(一个是A06特异性的,另一个靶点可以同时敲除A06和C07),构建甘蓝型油菜m TERF1的敲除载体并转化中双11。结果表明:在T0代检测到的16株突变体中,9株为A06特异性编辑的植株,2株为C07特异性编辑的植株;与对照株系(中双11)相比,这11棵特异性敲除的株系在叶片颜色上均未发生改变。而m TERF1两个拷贝被同时敲除的5个株系,在叶片颜色上表现出明显的叶绿素缺失。另外,对这5个株系的叶片进行相对叶绿素含量测定(SPAD),也说明了编辑植株的叶绿素含量要低于对照株系。综上所述,实验表明m TERF1基因影响植物叶绿体的发育。