水稻是重要的粮食作物,同时也是进行植物基因功能研究的模式作物。抽穗期是关乎水稻生产、水稻制种安全和不同纬度地区水稻的引种驯化的一个重要的农艺性状。本课题组前期通过穗发育芯片筛选到Os Dof6基因,利用CRISPR/Cas9技术,通过对该基因进行定点敲除获得了Os Dof6基因结构破坏、功能缺失的突变体。对基因的表达模式分析与突变体的表型鉴定,具体研究结果如下:1.对Os Dof6基因进行生物信息学分析,发现该基因位于水稻基因组的第1号染色体上,基因全长993bp,CDS总长963bp,含有一个外显子,编码了一个含有320氨基酸的蛋白;对该基因启动子序列进行预测分析,发现该基因的启动子序列中包含大量的光响应元件、少量参与茉莉酸甲酯、赤霉素响应的激素响应类原件和与植物分生组织表达相关元件以及部分与逆境响应有关的元件。表明该基因可能参与响应植物光周期、激素调节、组织发育等相关生命活动;对该基因的功能结构域进行预测,结果显示在其22aa-80aa处存在一个zf-Dof保守结构域,属于Dof家族。2.利用实时定量PCR获得Os Dof的时空表达谱,其与预测时空表达谱结果一致,该基因属于组成型表达基因,其在水稻的根、茎、叶和穗中均有不同程度的表达,在穗发育后期相对表达量明显提高。通过亚细胞定位试验发现该基因定位于细胞核。3.构建了Os Dof基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体并将其转入农杆菌,利用农杆菌将基因编辑载体转化水稻愈伤组织,获得了Os Dof6功能缺失的突变体材料。对突变体进行表型鉴定发现,在长日照条件下,突变体与野生型相比在进入生殖生长后出现发育延迟,具体表现抽穗期推迟3天,在产量性状上除了有效穗数与野生型相比显著减少外,其他产量性状上与野生型基本一致。在突变体与野生型中检测Hd1、Ghd7、Hd3a、RFT1等抽穗期相关基因的表达水平发现,Ghd7在突变体中的表达量显著高于野生型材料。根据以上实验结果初步推测,Os Dof6基因在长日照条件下可能参与了Ghd7-Hd1-Hd3a/RFT1通路,通过光周期调节或调节穗部发育的方式来影响水稻抽穗期。