水稻的雄配子体发育是影响花粉育性和种子形成的重要因素。其雄配子体在花药中形成,由花粉母细胞经过减数分裂形成单倍体的小孢子,也称单核花粉,经不对称的有丝分裂后形成一个大的营养细胞和一个小的生殖细胞,生殖细胞经过第二次有丝分裂产生两个精细胞。本课题主要研究水稻花粉特异表达基因OsSTA28的功能,为完善水稻花粉发育的调控网络提供新的线索。主要结果如下:1.创建和鉴定了 的RNAi和CRISPR转基因植株。2.通过qRT-PCR、OsSTA28::GUS和原位杂交实验,确定OsSTA28在水稻花药中特异表达,在成熟期的花药和花粉中有较高的表达丰度。3.OsSTA28表达下调导致花粉育性显著下降。对OsSTA28-RNAi转基因T3代成熟期的花粉进行碘染和FDA荧光染色,结果显示其花粉育性和活力较野生型显著下降,且3个独立的RNAi家系中该基因表达下调程度与花粉育性和活力的下降程度相一致,表明干涉家系中花粉育性的显著降低由该基因表达下调所致。4.OsSTA28可能参与调节花粉的第二次有丝分裂。对该基因的RNAi和野生型植株的花粉发育过程进行细胞学观察,结果表明,从孢原细胞到二细胞花粉期,转基因植株与野生型相比无明显异常,此后野生型花粉发育至成熟期（三细胞花粉）,干涉植株的花粉仍停留在二细胞期。DAPI染色的结果进一步证实干涉植株成熟期的花粉内只有两个细胞。染色体制片技术的观察结果表明,干涉材料的生殖细胞不能进入第二次有丝分裂;即或进入分裂,有丝分裂中期的染色体排列散乱、不能集中分布在中央赤道面上。5.OsSTA28-CRISPR转基因植株与干涉植株的花粉缺陷表型一致。其CRISPR突变体的花粉育性较野生型显著下降,细胞学切片显示突变体花粉停留在二细胞期。6.生物学信息学分析显示OsSTA28编码一个未知蛋白,含有5个结构域PHPLC、RCC1、FYVE,Mt-ATP-syn,BRX。GO注释及富集分析显示,与OsSTA28共表达的基因主要参与细胞分裂、生殖发育和物质转运等生物学过程。qRT-PCR检测几个花粉发育相关基因的表达,发现在OsSTA28-RNAi植株中,OsUGP2、Osnop、CAF1、CDKA1、CDKB1、GEN-L、GEM1 的表达量明显下调。