水稻（Oryza sativa L.）是我国第一大粮食作物,因此稳定和提高水稻产量对我国粮食安全具有非常重要的意义。粒型是影响水稻产量的重要因素之一,近几年,水稻粒型调控相关基因的鉴定、克隆和功能验证分析已取得很多进展,但由于水稻粒型是一个非常复杂的数量性状,其遗传和调控的分子机制还有待进一步的深入解析。本研究根据水稻籽粒发育的转录组公共数据库的信息,筛选可能与水稻粒型调控相关的基因,并获得基因敲除突变体,探讨其对水稻粒型的影响和可能的调控机理。主要研究结果如下:1、根据水稻籽粒发育的转录组公共数据库的信息,筛选出897个可能与水稻粒型相关的基因。对“百格基因科技有限公司”CRISPR/Cas9基因敲除突变体库中相应突变体的粒型进行考察,发现其中一个基因,即OsFBX13（F-box gene with unknown domain13）基因突变体的粒宽和粒厚相对于亲本（野生型）“中花11”是显著增加的,说明该基因可能负调控水稻粒型性状。通过对突变体后代的分离鉴定,获得了两个独立的纯合突变体株系。在海南陵水基地种植,考察突变体和野生型的农艺性状,发现osfbx13突变体的粒宽、粒厚和粒重比野生型显著增加,粒长差异不显著;与野生型相比,突变体的穗长显著变短,株高显著变矮,有效分蘖数差异不显著。在江苏南京种植,突变体和野生型的农艺性状差异与海南陵水的结果相似,但突变体的结实率相对于野生型显著下降,观察发现突变体结实率的下降可能是由于其花药不开裂导致的,说明OsFBX13可能还参与环境介导的水稻结实率的调控。2、生物信息学分析结果表明,OsFBX13基因编码一个F-box蛋白,该类蛋白主要参与形成SCF（Skp1-Cullin-F-box）型E3泛素连接酶复合体,在蛋白泛素化修饰中起底物识别的作用。OsFBX13蛋白具有一个典型的F-box结构域和一个NTF2（Nuclear transport factor 2）-like结构域,后者是第一次在F-box蛋白家族中发现。酵母双杂交实验结果证实 OsFBX13 与水稻中主要的 SKP1（S-phase Kinase-associated Protein 1）蛋白OSK1相互作用,互作是由其F-box结构域介导,说明OsFBX13蛋白确实参与形成SCF复合体。利用酵母双杂交文库筛选,对与NTF2-like结构域互作的蛋白进行鉴定,发现14个可能与其相互作用的蛋白。进一步利用酵母双杂交实验进行“一对一”验证,发现其中5个蛋白与OsFBX13在酵母体内确实存在相互作用。通过生物信息学分析,推测其中2个蛋白可能为OsFBX13的底物,一个为核孔蛋白OsALADID,可能与OsFBX13的粒型调控功能相关,另一个为转录因子OsARF8/12,可能与OsFBX13的结实率调控功能相关。本研究发掘并鉴定了一个水稻粒型调控新基因OsFBX13,获得了与其互作的两个蛋白,有助于揭示粒型遗传调控网络的新节点,也为水稻的粒型遗传改良提供新的理论依据和基因来源。