水稻（Oryza sativa L.）是最重要的粮食作物之一,我国有一半以上的人口以稻米为主食,随着我国人口的不断增涨,进一步提高水稻的产能是保障国家粮食安全的重要基础。因此,水稻的高产、优质、高抗已成为当前水稻育种工作的主要目标。水稻的生长发育受到多种外界信号的影响,类受体蛋白激酶（Receptor-Like Kinases,RLKs）在外界信号响应过程中起重要的作用。RLKs通过胞外受体结构域识别外界信号分子,并触发胞内激酶域招募并磷酸化特定底物,实现信号由细胞外向细胞内的传递。FERONIA隶属于CrRLK1L亚家族,其参与拟南芥生长和生存的方方面面。已有文献报道,水稻中与拟南芥FERONIA高度同源的基因FERONIA-like receptor 1（FLR1）和FLR2功能冗余的调控株高、分蘖、育性和产量;FLR9（也称RUPO）参与调控水稻花粉管的生长和胞内钾离子的平衡。受体蛋白激酶感知外界信号分子后,参与调控水稻产量、稻米品质及抗性的机制尚不清晰,因此本论文主要研究类受体蛋白激酶FLR基因家族在水稻产量、稻米品质及抗性中的功能及相关机制。论文具体研究结果如下:（1）通过生物信息学的方法,发现粳稻中存在16个CrRLK1L基因家族成员,命名为FLR1-16。FLR基因家族成员的基因结构大部分不存在内含子,主要通过串联复制和片段复制扩张水稻FLR基因家族。FLR基因家族4个成员（FLR3、-8、-11和-14）定位在细胞膜上,这也与典型的RLK的工作模式相符。FLR基因家族在水稻生长的不同时期、不同组织中都有表达,且部分成员能响应逆境胁迫。（2）课题组前期研究发现FLR1和FLR2存在功能冗余的调控水稻株高和育性,flr1和flr2呈植株矮化和育性变差。本研究通过CRISPR-Cas9基因编辑方法获得12个FLR基因家族成员的突变体。比较这些突变体植株农艺性状,发现flr15呈半矮化表型且严重不育。因此,FLR1、FLR2和FLR15都正调控水稻的株高和育性。（3）FLR1、FLR2、FLR8和FLR15参与调控种子大小。其中FLR1参与负调控粒宽,FLR2参与负调控粒长,FLR8参与负调控种子大小,而FLR15参与正调控种子大小。FLR1负调控种子的灌浆速率,并且通过抑制颖壳细胞的伸长和分裂进而负调控颖壳发育。（4）FLR1、FLR3和FLR14具有正调控稻米品质的功能,三个基因突变体的垩白率都明显升高,而flr3和flr14突变体的谷粒具有较为明显的心白表型。flr1突变体谷粒总淀粉和直链淀粉的含量升高而蛋白质含量降低;垩白的部位淀粉颗粒变小及不规则,淀粉颗粒之间变松弛。FLR1通过调控淀粉合成相关基因的表达影响稻米品质。（5）FLR基因家族四个成员响应了稻瘟菌胁迫,其中FLR1和FLR13正调控水稻免疫,而FLR2和FLR11负调控水稻的免疫。flr2突变体在稻瘟菌侵染过程中产生的ROS更多,且茉莉酸和水杨酸途径的抗病基因的转录水平更高。因此,flr2突变体不仅能抗不同的稻瘟菌生理小种,而且在稻瘟菌病圃有更好的抗病能力。（6）FLR1/OsRacGEF1/OsRac1信号途径调控水稻生长发育和免疫。FLR1能与OsRacGEF1互作并使其发生磷酸化,磷酸化的OsRacGEF1进而将OsRac1转化到激活态,激活态的OsRac1与FLR1在细胞膜上形成复合体,以此调控ROS的产生和下游OsMAPK6的磷酸化水平,最终影响水稻的生长发育和免疫。