水稻(Oryza sativa L.)是一种二倍体单子叶植物，是世界上最重要的粮食作物之一。随着世界人口不断增长，提高产量、改良品质和抗逆特性日益成为人们关注的焦点。传统杂交育种耗时长、工作量大，且难以做到性状定向改良;物理、化学、生物等诱变手段很难做到精确定点突变。而近年来，以CRISPR/Cas9技术为代表的基因组定点编辑技术成为了植物育种和直接研究基因功能的新手段。它的基本原理是，利用设计的一段sgRNA(single-guide RNA)介导Cas9核酸酶对靶标位点进行特异性识别和靶向切割，并利用细胞内易错修复机制引入随机突变。操作简单，实验周期短，费用低，后期还可以甩掉载体序列得到不含标记基因的种质资源。CRISPR/Cas9技术已经发展成为了高效、便捷的获得特定基因突变体的技术，对种质资源创新和基因功能研究有重大意义。
　　VQ家族是一类与生长发育以及响应外界环境胁迫等功能相关的植物特异性转录调控辅助因子，且具体的生物学功能在水稻中尚未探明。本研究利用水稻成熟胚基因枪转化技术，结合CRISPR/Cas9基因组编辑技术对水稻中VQ家族的成员OsVQ9和OsVQ30进行了定点编辑实验，获得了一系列OsVQ9、OsVQ30的突变株系，并对其突变效率、突变类型、脱靶问题、遗传特性以及亚细胞定位进行了分析，为后续开展该基因的功能研究奠定基础。主要研究成果如下:
　　1、相关表达载体的构建:将OsVQ9和OsVQ30分别构建到pC1390-GFP载体上，使得OsVQ9和OsVQ30分别与GFP形成融合蛋白，得到亚细胞定位载体pC1390-OsVQ9-GFP和pC1390-OsVQ30-GFP;将gRNA合成双链后，连入PCXUN-U3-Cas9载体，得到本实验所用的基因组编辑载体。
　　2、通过基因枪介导的水稻成熟胚转化方法，OsVQ9基因获得了35棵抗性植株，经PCR产物酶切和直接测序结合鉴定出O棵杂合植株、16棵双等位突变植株和10棵纯合突变植株，突变效率为74.2％。OsVQ30基因获得45棵抗性植株，经PCR产物酶切和直接测序结合鉴定出1棵杂合植株、19棵双等位突变植株和9棵纯合突变植株，突变效率为64.4％。突变类型以碱基的插入和缺失为主。
　　3、对OsVQ9和OsVQ30突变株进行CRISPR/Cas9系统的脱靶分析，结果并未检测到脱靶现象出现。
　　4、对OsVQ9和OsVQ30双等位突变株进行遗传分析，发现T1代植株发生1∶2∶1分离，符合孟德尔遗传分离定律。但是载体序列却出现3∶1，15∶1分离和不分离的现象，推测15∶1和不分离是因为转化过程中多个拷贝T-DNA插入进了受体基因组。
　　5、亚细胞定位分析显示OsVQ9蛋白分布在整个细胞中，OsVQ30蛋白定位在细胞核中。
　　6、在水稻中建立起了一套完整的CRISPR/Cas9介导的基因组编辑体系，优化了突变体植株的鉴定和分析流程。