水稻作为我国主要的粮食作物，保证其产量对粮食安全战略具有重要意义。水稻产量不但受粒型、千粒重、结实率的影响，还与株高、叶型、穗型、穗粒数等密切相关。因此，对水稻产量相关基因进行克隆分析便显得十分重要。我们之前的研究发现，水稻粒型调控基因OsGRF4可以与OsGIF1直接互作形成转录复合体作用于其下游的靶基因，进而调节水稻粒型。然而，对于OsGIF1是否参与水稻其它发育过程，是否影响其他农艺性状仍不清楚。因此，为了探究OsGIF1的功能，本研究通过包括敲除、过表达、表达模式分析和亚细胞定位在内的一系列研究手段，对该基因的功能进行进一步的分析。主要结果如下:
　　1、利用CRISPR/CAS9技术对OsGIF1进行敲除分析。结果显示，在两个不同的靶点区域，OsGIF1的30株敲除单株表现出了五种不同类型的纯合基因突变:A/T碱基插入，3/18/10碱基缺失，说明目标基因定点编辑成功。对突变体和野生型的表型对比观察显示，OsGIF1敲除植株主要在株高上出现不同程度的变矮，分别表现为轻微矮化，中度矮化，极度矮化。这种植株的矮化与OsGIF1基因敲除所致的蛋白序列变化程度相关，如A，T碱基插入会导致OsGIF1所编码的蛋白提前终止，其相应植株也出现极度矮化。同时我们未发现明显的脱靶效应。因此，上述结果证明:突变体植株的表型是由OsGIF1突变造成的，而敲出植株表型的多样性，可能是由于OsGIF1功能丧失程度不同所导致的。
　　2、OsGIF1的敲除会影响水稻多个发育进程。我们从OsGIF1的敲除植株中选择了T408-14、T408-6和T409-17三种具有代表性的纯合突变单株，通过与野生型植株的对比，从而对OsGIF1的功能进行分析。结果显示:三种敲除单株的株高变矮，茎节变短，表明OsGIF1功能缺失导致茎节长度变短，从而水稻株高变矮。同时，敲除单株的叶长变短，叶宽变窄，突变表型严重的T408-6和T409-17叶片卷曲度变大。表明OsGIF1通过调节叶片的大小和卷曲度从而影响水稻叶片的生长发育。此外， OsGIF1敲除突变体单株的千粒重，粒长，粒宽显著性降低，表明OsGIF1影响水稻籽粒的生长发育。并且，OsGIF1敲除突变体单株还出现了花器官的发育异常和结实率的明显降低，尤以T409-17表现最为明显，几乎为完全不育。表明OsGIF1对水稻花器官的生长发育过程亦具有调节作用。
　　3、OsGIF1的过表达会增大水稻多个器官的大小。以2x35S为启动子驱动OsGIF1进行过量表达。结果显示，与野生型相比，过表达植株的粒长、粒宽和千粒重均极显著提高。同时，OsGIF1过表达植株的叶片长度，叶片宽度均显著增大。而且，OsGIF1的过表达也会影响到植株株高。上述结果表明，OsGIF1过表达能增加水稻多个器官大小，对水稻多个器官起着正向调控的作用。
　　4、OsGIF1通过控制细胞扩张来调控水稻器官大小。利用石蜡切片对野生型和OsGIF1敲除单株的茎与叶进行细胞学对比观察分析，发现突变体茎纵切、横切和叶横切单位面积内的细胞数量均显著增多，细胞大小均明显减小。同时，利用扫描电子显微镜对野生型、过表达和敲除植株的颖壳进行观察，发现过表达单株颖壳细胞体积明显增大，而敲除单株颖壳细胞体积明显减小。上述结果表明，OsGIF1主要通过细胞扩张来增大水稻多个主要器官（茎、叶和籽粒）的大小。
　　5、除了细胞大小的变化，还观察到细胞的其它异常:敲除植株茎中厚壁组织细胞的层数和维管束的数目明显减少，其大小也明显减小，甚至个别敲除单株的外维管束还出现发育不完全的现象;在极度矮化敲除植株的叶片中，叶片的泡状细胞数量明显多于野生型，从而打破了AD-AB模式的平衡，最终导致叶片出现卷叶;此外，扫描电子显微镜观察发现，OsGIF1过表达和敲除植株叶和茎的外表面硅质细胞的排布、气孔保卫细胞的形态、数目及排布方式等都与野生型有明显的差异。这些结果表明，在水稻器官或组织生长发育中OsGIF1也可能影响其他细胞进程。
　　6、OsGIF1基因的组织表达模式。利用GUS报告基因系统和qRT-PCR对OsGIF1进行表达模式分析，结果显示，OsGIF1在根和成熟的颖壳中表达量相对较弱，但是在茎节间、茎结，以及发育中的小穗表达量要强一些，特别是在发育中的花药中其表达量尤为强烈。总的来说，OsGIF1表达模式与其功能基本吻合。
　　7、OsGIF1蛋白细胞定位。为了确定OsGIF1在细胞内的表达位置，通过构建OsGIF1-YFP表达载体，瞬时转化进水稻原生质体后进行亚细胞定位。观察结果显示OsGIF1-YFP主要定位在细胞核上，但其在细胞质上有微弱的表达。这一结果与我们的预期相吻合，即OsGIF1与OsGRF4转录因子形成复合体，从而作为转录共激活因子米行使其功能。