甾醇14a-去甲基化酶（CYP51）属于细胞色素P450超家族,在生物体内甾醇和纤维素合成,以及油菜素内酯等植物激素过程中发挥重要作用,同时也是多种三唑类杀菌剂的靶标酶,以往的研究主要集中在杀菌剂对真菌来源CYP51功能的抑制及真菌病害防治上,对于植物内源性CYP51基因功能的研究还刚刚起步。本文在克隆获得两个小麦CYP51基因新成员的基础上,试图对植物来源CYP51基因的功能,以及丙硫菌唑处理的关系进行研究,然而受限于研究时间截至目前仅获得初步结果,主要内容如下:1、丙硫菌唑拌种处理萌发试验结果显示,适宜浓度拌种对小麦生长具有一定促进作用,而高浓度处理抑制作用显著;丙硫菌唑处理可增加小麦含水量、可溶性糖、叶绿素含量等,对小麦苗期生长生物量的积累有一定积极作用。但纤维素含量普遍低于对照组且在离体叶片失水速率的测量结果显示处理对小麦苗期保水能力有一定影响,从而对作物抗高温、干旱的能力产生一定负面作用。通过对小麦中已报道的两个CYP51成员表达分析,两个成员在丙硫菌唑处理下表达量呈负相关,同时两个基因相似度高达97%,对于负相关的两个基因功能的阐述需要进一步深究。后续我们会继续设计实验进行验证。2、克隆获得两个小麦CYP51家族新基因,Ta CYP51H6-D和Ta CYP51H9-A。Ta CYP51H6-D c DNA全长1849 bp,5’非编码区长度190 bp,3’非编码区183 bp,开放阅读框编码491个氨基酸,分子量约为55.76 k D,等电点为9.22,属于弱碱性蛋白;基因组全长2994 bp,含有两个内含子。Ta CYP51H9-A c DNA全长1867 bp,5’非编码区长度137 bp,3’非编码区203 bp,开放阅读框编码508个氨基酸,分子量约为57.01 k D,等电点为9.89,属于弱碱性蛋白,基因组全长2269 bp,含有两个内含子。序列比对分析显示,Ta CYP51H9-A和Ta CYP51H6-D编码氨基酸均含有P450家族成员典型的血红素铁结合功能域,遗传进化树显示上述两个基因与水稻CYP51 H亚家族成员相似度较高、结构相似,因此归类为CYP51 H亚族。3、使用CRISPR/Cas9系统分别构建了针对水稻10个不同CYP51家族成员的基因编辑载体,通过农杆菌介导进行遗传转化,截至目前已获得9个基因的再生阳性水稻植株（含有Cas9及潮霉素基因）,其中Os CYP51H6已成功编辑,并发生移码突变;利用Os CYP51H6纯合编辑株Os CYP51H6GMO-1（T2）进行萌发实验,结果显示,该编辑株系种子的萌发速率显著慢于野生型对照,体外添加100 n M浓度的油菜素内脂可部分恢复编辑株系的萌发速率,并且随着添加浓度的增加恢复速率也在增强,具有一定的剂量效应,表明Os CYP51H6与BR合成或信号转导途径关联密切;然而在高浓度BR处理条件下,编辑株系种子的萌发速率反而受到抑制,并显著慢于对照,暗Os CYP51H6功能具有多样性,具体功能需要深究;多个CYP51基因的编辑植株在可控温室内种植时表现为育性降低,分蘖和株高异常,具体表型、功能及内在机理有待后续进一步研究。