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CRISPR/Cas9(Clusteredregularlyinterspacedshortpalindromicrepeat/CRISPR-associatedprotein9)基因组编辑技术的发展为精准的基因编辑和农作物性状改良提供简洁的工具。目前CRISPR/Cas9基因组编辑技术已广泛应用于水稻、拟南芥、玉米、小麦等植物中，可以实现对靶向基因的精确敲入、敲除、转录激活、转录抑制等不同的遗传操作，而利用基因组编辑技术改良的农作物品种也已涌现。 在本实验室前期研究结果的基础上，本研究重点关注水稻OsCPK4在植物抗病信号通路中的作用。OsCPK4是水稻CDPK(Calcium-dependentproteinkinase)基因家族成员之一，前期研究结果表明OsCPK4能被OsMPK5磷酸化，在此基础上，本研究利用CRISPR/Cas9技术创建OsCPK4功能敲除的水稻材料以及磷酸化位点靶向突变的水稻材料，以探究该基因的功能以及OsCPK4-OsMPK5磷酸化通路的调控机制。主要研究结果如下: 1、利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术敲除OsCPK4，用来研究OsCPK4在植物抗病反应中的作用。目前已经得到了稳定遗传的敲除突变体材料，并在T1代获得了18个家系的能够稳定遗传的纯合突变体，对突变体材料的PR基因表达做了初步鉴定，结果表明OsCPK4负调控水稻的基础抗性。 2、利用基于CRISPR/Cas9的基因组编辑技术精确编辑OsCPK4的磷酸化位点(Ser-Pro)，用来研究其蛋白的磷酸化功能在抗病反应中的作用。目前已经获得了8个家系的T1代突变体材料，测序结果表明7、8、16号家系中OsCPK4上被MAPK磷酸化位点的脯氨酸被成功敲除。初步的分析发现破坏磷酸化位点破坏能提高PR基因的表达，说明OsMPK5对OsCPK4的磷酸化可能参与了基础抗性的调控。