脱落酸在植物胚胎发育、种子萌发、成熟与休眠、果实成熟以及植物对非生物逆境胁迫的响应等许多方面具有广泛的生理效应。9—顺式—环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是ABA的生物合成关键酶,在植物响应非生物胁迫中起着重要的作用。水稻一生的生长中可能会受到冷、热、干旱等各种非生物胁迫的影响,研究水稻OsNCED3的基因将有助于了解水稻响应各种非生物胁迫的生理机制,为遗传改良水稻的耐逆性提供科学依据。本研究利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,对水稻日本晴OsNCED3基因进行编辑,利用获得的OsNCED3基因编辑突变体和野生型日本晴为材料,研究OsNCED3基因响应非生物胁迫的生理功能。主要结果如下:1)利用日本晴OsNCED3的CDS序列设计基因编辑靶位点,构建OsNCED3-Cas9基因编辑载体,遗传转化日本晴,获得Osnced3-Cas9基因编辑转基因苗。对Osnced3-Cas9转基因植株的编辑位点的分析,发现纯合体株系在靶序列处缺失了 53个碱基。2)在不同脱落酸浓度处理下(1、3、5μM),Osnced3基因编辑转基因水稻幼苗的芽长度降低比率分别为52.75%、60.44%和89.01%,野生型水稻幼苗的芽长度降低比率分别为9.52%、19.05%和1.43%,Osnce 3转基因水稻幼苗的芽长度降低比率均高于野生型。Osnced3转基因水稻幼苗的根长度降低比率分别为52.95%、54.44%和69.12%,野生型苗的根长度降低比率分别为16.67%、22.22%和41.67%,Osnced3转基因水稻幼苗的根长度降低率均高于野生型。3)Osnced3转基因水稻幼苗在150mMNaC1处理下的枯萎程度高于野生型。NaC1处理后Osnced3转基因水稻幼苗的存活率为59.41%,野生型的存活率为89.01%。转基因水稻幼苗的存活率低于野生型。4)Osnced3转基因水稻幼苗在250mM甘露醇处理下的枯萎程度高于野生型。甘露醇处理后Osnced3转基因水稻幼苗的存活率为64.37%,野生型的存活率为86.34%。转基因水稻幼苗的存活率低于野生型。5)Osnced3转基因水稻幼苗在20%PEG处理下的枯萎程度高于野生型。PEG处理后Osnced3转基因水稻幼苗的存活率为76.15%,野生型的存活率为93.92%。转基因水稻幼苗的存活率低于野生型。6)Osnced3转基因水稻幼苗在自然干旱处理下的枯萎程度高于野生型。自然干旱处理后Osnced3转基因水稻幼苗的叶片内相对电导率高于野生型。7)Osnced3转基因水稻幼苗的离体叶片的失水率在1h内与野生型相近,在1h-4h内高于野生型,在4h-5h内与野生型逐渐相近。上述结果表明,水稻OsNCED3基因敲除突变后,其耐旱性和耐盐能力明显降低,表明水稻OsNCED3基因与水稻的耐旱性与耐盐性有关,它在水稻响应非生物胁迫中可能起着重要的作用。