稻米品质指标主要包括外观品质、蒸煮食味品质、营养成分和加工特性等。对稻米蒸煮食味品质的评价大多基于淀粉的理化特性,如直链淀粉的含量（AC）、胶稠度（GC）、糊化温度（GT）等,这些特性与米饭的粘性、柔软性、弹性等密切相关。淀粉是稻米胚乳中主要的储存成分,包括直链淀粉和支链淀粉,其组成和结构对稻米的食味品质起着决定性影响。直链淀粉含量作为稻米品质的重要评价指标,对稻米品质的影响最大,支链淀粉的结构及其支链链长的分布也对稻米品质有着重要影响。可溶性淀粉合酶（SSS）是催化淀粉合成的一个关键酶,主要负责支链淀粉的合成,参与调控淀粉理化指标。通过对淀粉合成相关基因的合理选择,进行不同的等位组合可以达到品质改良的目的,有助于培育出优质稻米种质。本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术下调水稻品种宁粳4号淀粉合酶基因（SSSⅡb）的表达,对该基因进行前、中、后三个靶位点的编辑,得到三个具有不同靶位点的转基因家系,分别命名为SSS2-Q、SSS2-Z和SSS2-H。对转基因家系进行目标基因的分子鉴定和主要农艺性状、生理生化指标的测定,得到符合优质食味品质目标的SSS2-Q家系。主要研究结果如下:1.通过基因扩增实验,对不同家系植株SSSⅡb基因进行分子鉴定。对宁粳4号SSSⅡb基因进行多靶点编辑,得到SSS2-Q、SSS2-Z和SSS2-H三个家系。分子鉴定结果表明,目的基因在不同位置受到编辑,各个转基因家系SSSⅡb基因序列与宁粳4号中该基因序列相比发生了不同碱基的变化,且获得剔除转基因构建的单株。2.转基因家系进行直链淀粉含量的测定。结果表明,与宁粳4号相比,SSS2-Q家系T1-3代直链淀粉含量较宁粳4号显著降低,SSS2-Z家系T1-3代直链淀粉含量与宁粳4号没有明显变化,而SSS2-H家系T2-3代直链淀粉含量却显著高于宁粳4号。比较不同敲除位点的转基因后代表型上的差异,在表型鉴定中,SSS2-Q家系符合预期选育目标,并对该家系其他品质指标进行测定。3.米粉支链淀粉链长分布测定结果显示,SSS2-Q家系与宁粳4号相比,支链淀粉中聚合度DP 10-18的中等链长明显降低,DP6-10的短链增多,DP 18-25的长链略有增加,DP大于25的长链变化不大。4.胶稠度测定发现,SSS2-Q家系胶稠度比宁粳4号显著升高,SSS2-Z家系胶稠度较宁粳4号没有显著差异,SSS2-H家系胶稠度相比于宁粳4号略有下降。快速粘度分析仪（RVA谱）测定结果发现,SSS2-Q家系在RVA谱特征值方面如热浆粘度、冷浆粘度、峰值时间、起浆温度低于宁粳4号,崩解值高于宁粳4号。SSS2-Z、SSS2-H家系热浆粘度、冷浆粘度低于宁粳4号但高于SSS2-Q家系,崩解值高于宁粳4号但低于SSS2-Q家系。5.在SSS2-Q家系开花12天后的胚乳中检测淀粉合成相关基因的表达量,并进行分析。相对于宁粳4号,SSS2-Q家系SSSⅡb基因表达量降低,达极显著水平。同时其他淀粉合成相关基因的表达水平也发生不同程度的变化,如SSSⅢa、SBEⅡa基因表达显著升高,而SSSⅠ、SSSⅡa和SBEⅡb表达水平下降。这些基因在支链淀粉形成中起到重要作用。因此,在宁粳4号中敲除SSSⅡb基因影响了支链淀粉的合成,使得支链淀粉结构发生变化,进而改变了淀粉的理化性质。6.SSS2-Q家系成熟种子外观呈现透明状态,没有出现低直链淀粉水稻外观粉质的表型。田间调查发现,SSS2-Q家系每穗粒数与宁粳4号没有差异,每穗实粒数显著下降,结实率降低,粒长增加,其他农艺性状和宁粳4号没有显著差异。为创制出更多的功能型水稻品种,本研究还利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除水稻品种宁粳7号淀粉分支酶编码基因SBEⅡb和淀粉合酶编码基因SSSⅢa,以提高稻米的抗性淀粉含量。现已对T0代转基因家系进行分子鉴定,获得目的片段受到编辑的转基因植株,为高抗性淀粉品种选育提供材料基础。