1.水稻黄绿叶突变体5941ys的候选基因筛选
　　水稻是世界主要粮食作物之一，叶片是水稻进行光合作用的主要场所。叶色突变影响水稻产量以及经济效益，通过筛选叶色突变体并克隆与之相关基因，有助于了解水稻光合作用机制以及叶绿素合成途径，对提高水稻光合作用效率、增加水稻产量有着重要意义。水稻叶色突变体也可以作为标记性状用于水稻育种，对于筛选育种材料有一定意义。
　　本实验室利用化学诱变剂EMS处理水稻籼稻品种G46B，从其后代中获得一个稳定遗传的黄绿叶突变体5941ys，该突变体在整个生育期叶色呈明显黄绿表型。前期研究表明5941ys的黄化突变性状是由1对隐性核基因控制，并利用分子标记将该突变基因定位于水稻第2染色体长臂245kb的区间内。本试验主要在此基础上对该突变基因进行了候选基因的筛选和测序验证，主要结果如下:
　　(1)突变体5941ys的表型特征及其农艺性状:突变体的黄绿叶特征贯穿其整个生育期。该突变体与野生型相比较，显示出明显的株高矮小，分蘖数减少，每穗有效数和每穗着粒数减少，千粒重下降。
　　(2)突变体5941ys的光合色素测定:分别在苗期以及抽穗期对植株叶片进行了光合色素测定，发现在两个不同时期内突变体色素的含量均显著低于野生型，其总叶绿素含量在苗期和抽穗期分别比野生型下降41.2％和25.0％。
　　(3)候选基因分析和筛选:在5941ys突变基因定位的245kb区间内有44个预测基因。由于目的基因影响植株叶色，根据突变基因与分子标记的遗传距离，以及预测基因编码蛋白的亚细胞定位情况，首先选择其中的6个预测基因进行PCR扩增和测序。结果发现其中一个基因在其DNA序列第899位G突变为A，该碱基位于外显子与内含子交界处。而cDNA测序显示该区段缺失14bp碱基，推测该突变可能是引起突变体5941ys黄化的原因。该区域内目前没有相关叶色基因的报道，故是一个新基因。
　　2.四个水稻MATE基因的敲除转基因后代分子检测
　　水稻是中国主要粮食作物之一，全国约有2/3的人以大米为主食。中国耕地总面积持续减少，而人口却不断增加，提高水稻适应性和产量是目前面临严峻的问题。水稻MATE(multdrug and toxic compound extrusion transporter)家族相关基因可能与植物早花、分枝和抗逆相关。本研究通过CRISPR-Cas9基因编辑技术对4个MATE基因进行敲除，获得转基因株系。通过自交及PCR扩增和测序获得转基因纯合株系，观察基因敲除纯合株系的农艺性状表现，为后续研究这四个MATE基因功能奠定基础。主要结果如下:
　　(1)利用CRISPR-Cas9技术，对水稻品种中花11的4个MATE基因进行敲除，分别获得35、23、61、51株突变株。测序结果显示，T0代纯合突变体分别有4、4、9、2株，纯合突变效率分别为11.4％、17.4％、14.7％、3.9％。
　　(2)突变株进行靶位点测序后发现，碱基插入突变体占突变体比率为19.6％，单碱基缺失突变体占突变体比率为2.7％，片段缺失突变体占突变体比率为1.8％。
　　(3)测序结果表明T0代是纯合突变株系，其位点突变均能够稳定遗传到T1代。对T1代进行选择不同位点的纯合突变植株进行收种，并对T2代进行靶基因测序，结果表明其位点突变均能够稳定遗传到T2代。
　　(4)通过对T0、T1、T2代转基因纯合株系的农艺性状调查发现，这4个MATE基因敲除后的转基因纯合株系并没有表现出明显的突变表型，暗示这些同源的MATE基因可能在功能上冗余。
　　(5)下一步拟将这4个MATE基因的纯合突变体相互杂交，构建双突变体、三突变体及四突变体，为研究这4个MATE基因功能打下基础。