水稻是人类的主要粮食作物,据知世界上可能有超过14万种的稻,相对于非禾本科单子叶植物和双子叶植物,禾本科植物突出的特点是它们的细胞壁包含了丰富的异质多糖,其半纤维素木聚糖的含量、结构与其它植物有较大差异。半纤维素主要由葡萄糖醛酸木聚糖、阿拉伯糖木聚糖、半乳甘露聚糖、木葡聚糖组成。在植物细胞壁中,不同植物种类和不同植物组织的细胞壁有不同的半纤维素。木聚糖是被子植物次生壁主要的非纤维素成分,在数量上仅次于纤维素。木聚糖由β(1,4)木糖吡喃糖链构成,其作为重要的禾本科半纤维素包含了β(1,4)木糖骨架和α(1,2)或α(1,3)侧链链接的阿拉伯糖。CRISPR/Cas9系统是可对基因进行编辑。本文通过构建CRISPR/Cas9载体对水稻尿苷二磷酸-木糖异构酶(UDP-xylose epimerase,OsUXE)与木聚糖阿拉伯糖基转移酶(Xylan:Arabinose Transferase,OsXAT)基因进行突变,得到了OsUXE和OsXAT基因多基因敲除的水稻突变体,对得到的突变体进行了分析,初步了解这些基因突变以后对水稻生长的影响。(1)通过荧光定量PCR分析了Os UXE与OsXAT在不同组织部位的表达量,结果显示这些基因在茎中的表达量较高。获取了水稻基因库网站中这些基因的表达量,发现在嫩芽中这些基因表达量较低,而嫩茎中的表达量远远高于其他部位。(2)构建CRISPR/Cas9载体,对水稻进行基因敲除,获得多个转基因株系,发现靶标为OsXAT不同株系的突变体从表型上无较大的差异性,水稻木聚糖中阿拉伯糖基侧链缺失可能对植物的生长没有太大的影响。但部分靶标为OsUXE的突变体生长较弱,可能原因是OsUXE突变除了影响木聚糖中的阿拉伯糖基侧链外,还影响了其它多糖的合成。(3)测序分析不同突变体的敲除位点信息,发现不同转基因植株基因敲除方式有一定差异性。(4)通过比对不同突变体与野生型之间茎的结构。借助甲苯胺蓝的染色,发现在不同敲除情况下的不同突变体株系,与野生型相比,没有明显的结构差异。