1. 研究目的与意义
水稻作为我国乃至全世界的主要粮食作物，是解决粮食问题和饥荒问题中的重要一环，而水稻全基因组测序工作的完成使水稻成为粮食作物中基因背景最为清晰的物种，已有许多报道指出WRKY转录因子与水稻的抗逆生理和生长发育密切相关，这为获得抗逆高产品种的水稻带来了新思路。
CRISPR/Cas9是最新出现的一种由RNA指导的Cas9核酸酶对靶向基因进行编辑的技术，可对DNA进行定点切割，利用该技术对在水稻中未有功能报道的WRKY转录因子进行基因敲除，获得WRKY转录因子功能缺失突变体，探究双子叶植物水稻中WRKY转录因子在水稻生长发育过程中的重要功能，为水稻的性状改良、优质高产的培育提供更多的依据。
2. 国内外研究现状分析
水稻全基因组的测序工作的完成给水稻wrky家族基因的研究带来很大的方便。
到目前为止，通过生物信息学的方法已经在水稻的两个栽培品种粳稻日本晴和籼稻93-11中分别预测到了103个和102个wrky基因。
水稻wrky基因的功能广泛涉及了由病毒、细菌、真菌等引起的病害反应及水杨酸（sa）和茉莉酸（ja）相关的信号通路。
3. 研究的基本内容与计划
内容： 1. 实验数据采集与处理：1)筛选得到纯合敲除的水稻wrky转录因子功能缺失突变体，并进行pcr验证；2)收集和测量水稻表型数据，并拍照记录，如株型、株高、分蘖数、千粒重、生育期；3)进行组织细胞的显微结构观测，如叶肉细胞形态，花药，柱头形态等；4)构建分子进化树，计算π，ka/ks，fst等遗传参数。
2. 结果分析：1)汇总突变体的表型数据和显微结构观测结果，确定与野生型有明显差异的突变体，结合该基因同源基因在拟南芥中的研究，初步确定其功能；2) 根据获得的突变体推测的基因功能，结合已经报道的wrky转录因子的功能，比较分析水稻和拟南芥中wrky转录因子家族的功能分化情况。
计划：1. 准备工作阶段：阅读相关资料，了解课题相关的基本知识和实验操作方法 2. 分析研究阶段：利用crispr/cas9技术对在水稻中未有功能报道的wrky转录因子进行基因敲除，获得wrky转录因子功能缺失突变体，探究双子叶植物水稻中wrky转录因子在水稻生长发育过程中的重要功能，结合国内外相关文献，对研究成果进行完善。
4. 研究创新点
首次将CRISPR/Cas9技术应用于水稻的WRKY转录因子家族基因的功能研究，通过对其表达状况的全面分析，大大提高研究的效率和准确性。
利用生物信息手段进行WRKY转录因子基因家族的进化分析，包括序列比对和构建分子进化树，遗传参数的计算等等，比较分析水稻和拟南芥WRKY转录因子基因家族的功能分化情况。
