甘蓝型油菜（Brassica napus L.）是世界栽培面积第二大的油料作物,提高产量是其主要的育种目标之一。增加种子的大小（千粒重）是提高油菜产量的一条重要途径,但甘蓝型油菜大粒种质资源比较有限,已克隆的具有调控种子大小功能的基因则更少,大大限制了油菜千粒重改良的效率。在同属于芸薹属的模式生物拟南芥中,已经挖掘了一大批种子大小相关的功能基因,并已建立较为完善的种子大小调控的分子网络,为甘蓝型油菜种子大小的遗传改良提供了良好的借鉴作用。本课题选取拟南芥中泛素化途径中调控种子大小的3个功能基因EOD1、UBP15和UPL3,以甘蓝型油菜双低早熟自交系材料“小芸”为受体材料,利用CRISPR/Cas9基因编辑系统创建甘蓝型油菜同源基因BnaEOD1、BnaUBP15和BnaUPL3的突变体材料,为甘蓝型油菜种子大小的遗传改良创建了一批新种质。主要研究结果如下:1.序列分析结果显示,小芸基因组中含有2个BnaEOD1同源拷贝、4个BnaUBP15同源拷贝和2个BnaUPL3同源拷贝。我们针对上述各目标基因家族的保守位点分别构建了1个双靶点的CRISPR/Cas9载体,利用农杆菌介导的油菜下胚轴遗传转化法转化小芸,分别获得了118株（BnaEOD1）、51株（BnaUBP15）和9株（BnaUPL3）T0代阳性单株。对阳性单株筛选并经基因编辑检测后,分别获得59株（BnaEOD1）、22株（BnaUBP15）和2株（BnaUPL3）T0代编辑单株,编辑率分别为50.00%、43.14%和22.22%。通过对T1代家系的筛选鉴定,3个基因家族中均获得了多拷贝的纯合编辑植株。2.分析3个基因家族的T0代、T1代及T2代单株的编辑情况发现,靶向多拷贝的载体同时编辑多个拷贝的概率远大于仅编辑单拷贝的概率;靶点1的编辑效率低于靶点2,BnaEOD1 T0代编辑植株中,靶点1编辑率为75.00%和83.22%,靶点2的编辑率为97.33%和100.00%;靶点1产生碱基插入的概率最高,靶点2发生碱基删除的概率最高;编辑事件多发生于PAM上游的3-4bp位置;编辑产生的突变可稳定遗传给后代。对81株BnaEOD1、BnaUBP15和BnaUPL3的T2代编辑植株进行了12个潜在脱靶位点的高通量测序,均未发现脱靶现象,表明当靶点特异性较高时,发生脱靶现象的概率可以忽略不计。3.考察3个基因家族T2代纯合突变株系的种子相关性状与其他农艺性状发现,BnaEOD1突变体与野生型相比千粒重增大14.90%-16.12%,每角果粒数变少,角果长度变短;BnaUBP15突变体与野生型相比千粒重减少10.92%-27.81%,且器官变小、侧枝数增多;BnaUPL3突变体与野生型相比千粒重增大8.66%-15.54%,角果长度变短,部分编辑株系每角果粒数变少。此外,通过筛选鉴定,我们在T2代分别得到了3株（BnaEOD1）、5株（BnaUBP15）和4株（BnaUPL3）T-DNA-free的纯合编辑单株,这些材料可作为油菜千粒重改良的新种质。综上所述,本研究利用CRISPR/Cas9系统初步证明了甘蓝型油菜中BnaEOD1、BnaUPL3和BnaUBP15参与调控甘蓝型油菜的种子大小,其中BnaEOD1和BnaUPL3基因负调控甘蓝型油菜的种子大小并影响角果粒数及角果长度,而BnaUBP15基因正调控种子大小并影响器官大小及侧枝数量,同时创建了一批可稳定遗传的甘蓝型油菜种子大小变异的新材料。该结果为今后系统解析甘蓝型油菜中种子大小的调控网络奠定了一定的理论基础,也为油菜的产量改良创造了新资源。