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NPF(Nitrate Transpoter1/Peptide Transporter Family)转运体家族是植物体内低亲和硝酸根转运体或寡肽转运体蛋白家族,该家族转运体具有12个跨膜结构域,其中第六个和第七个结构域之间含有一个暴露在胞质的环状结构。能够转运包括硝酸根、寡肽、氨基酸、芥子油苷、IAA、GA、ABA等多种底物。目前对NPF基因的研究多集中在拟南芥中,水稻作为单子叶植物中的模式生物,关于水稻中的NPF基因报道数目不多,尤其是对寡肽转运体的研究较少。本文以水稻中第一个被发现的寡肽转运体OsNPF8.1为研究对象。通过OsNPF8.1的CRISPR/Cas9突变体(osnpf8.1)部分性状分析表明,osnpf8.1在正常种植条件下具有穗长增加、结实率下降、千粒重下降等表型;但穗粒数、粒长、粒宽等无明显差异。荧光定量PCR和GUS活性定量检测OsNPF8.1的表达结果表明,OsNPF8.1的表达受缺氮、干旱以及盐胁迫诱导。osnpf8.1对盐及干旱的耐受性低于ZH11;氮饥饿种植条件下,osnpf8.1植株的地上部与ZH11无明显区别,但osnpf8.1的根比ZH11的根长、干重增加。利用416份重测序的核心水稻品系在水稻功能基因组育种数据库(RFGB)中进行OsNPF8.1序列多样性分析,以日本晴基因序列为参考基因组,发现OsNPF8.1在416份水稻种质中共有26个SNP变异位点,其中启动子区域有20个,为SNP分布的热点区段;外显子区域含有4个SNP变异位点,均位于第三外显子上;3’UTR区域具有2个SNP变异位点。且编码区(CDS)的SNP变异均为同义突变,SNP所导致的编码序列的改变并不影响其所翻译的蛋白质的氨基酸序列。可划分为7种单倍型,荧光定量PCR检测结果表明,在Hap I、Hap III、HapV、Hap VI四种单倍型中OsNPF8.1在低氮种植条件下的表达明显高于高氮;在Hap II的两个株系中的表达则与之相反(HapVII材料缺失)。InDel分析表明9个InDel位点均位于启动子区域。综上所述,寡肽转运蛋白基因OsNPF8.1表达受干旱、盐胁迫等逆境影响,其突变体对逆境耐受性下降;OsNPF8.1序列SNP主要存在于启动子区,而编码区的SNP差异未影响蛋白序列的多样性。这些结果说明OsNPF8.1在水稻生长发育与逆境响应中发挥一定作用。