有性生殖对于植物生存繁衍至关重要。配子体发育是植物繁衍的前提,其研究不仅有助于理解某些基本的生物学问题,而且能够在提高作物粮食产量等方面发挥作用。真核细胞(包括植物细胞)内囊泡运输途径介导细胞内膜系统间蛋白质和脂类等物质的分选和运输,已有大量研究表明该途径的破坏会影响植物有性生殖过程。囊泡运输过程的最后一步,即囊泡携带货物接近靶膜时,R-SNARE和三个Q-SNARE形成复合体介导囊泡与靶膜融合,之后SNARE需要解聚然后可以循环使用。在动物和酵母中,N-乙基顺丁烯二酰亚胺敏感融合蛋白(NSF)与可溶性的NSF附着蛋白(α-SNAP)共同参与SNARE复合体的解聚,α-SNAP缺失严重影响动物的生殖繁衍。植物中存在α-SNAP的同源蛋白质,但其功能尚不清楚。本研究中,我们鉴定出拟南芥中α-SNAP的同源蛋白,简称为ASNAP,并对其功能进行了反向遗传学研究,本论文的主要结果和结论如下:(1)ASNAP为组成型表达基因通过qPCR检测以及ASNAP genomic驱动GUS报告基因,发现其在拟南芥中的叶片、花序、花粉、胚珠、小苗等各个组织中都表达,说明ASNAP为组成型表达基因。(2)ASNAP功能缺失造成雌雄配子体完全不传代利用CRISPR/Cas9系统创制了ASNAP突变体,发现无法获得纯合突变体,且其杂合体自交后代只能产生野生型。通过正反交分离比和自交分离比鉴定发现,asnap的雌雄配子体均完全不能传代,说明ASNAP对于雌雄配子体的发育是必须的,这是目前发现的第一个雌雄配子体发育的必须基因。(3)ASNAP功能缺失导致花粉败育及胚囊发育停滞我们对ASNAP缺失导致雌雄配子体完全不传代的原因进行了详细分析,通过花粉的亚历山大染色、DAPI染色以及扫描电镜观察,我们发现asnap-1的花粉不能正常发育。进一步通过花粉的光学切片、半薄切片以及超薄切片确定突变体花粉在发育的第十期开始异常,最终败育。在雌配子体方面,杂合突变体asnap-1/+50%的胚珠不能正常受精发育。通过对各个发育时期的胚囊光学切片观察发现,asnap-1胚囊发育停滞在功能大孢子时期。以上数据表明,ASNAP对于雌雄配子体的发育至关重要。(4)ASNAP弱等位突变体表现孢子体发育异常通过部分互补实验获得ASNAP弱等位突变体(asnap-pc),其根短且子叶发育异常,表明ASNAP参与孢子体组织的生长发育。(5)ASNAP定位于胞质和TGN、Golgi等囊泡上通过创制绿色荧光蛋白融合的ASNAP转基因材料,利用共聚焦显微成像,结合多种红色荧光标记的内膜标志蛋白,我们发现ASNAP定位于胞质和TGN、Golgi等囊泡上。(6)ASNAP与NSF相互作用且NSF也参与植株育性调控酵母及动物体系中α-SNAP与NSF相互作用发挥功能。通过双分子荧光互补实验证明ASNAP与拟南芥NSF同源蛋白存在相互作用。利用RNAi降低NSF表达量会造成植株育性显著下降,暗示植物中ASNAP与NSF也以复合体形式发挥功能。本论文利用CRISPR/Cas9基因编辑技术创制ASNAP突变体,揭示了ASNAP在雌雄配子体发育过程中的关键作用,并对其作用机理进行了初步探讨。研究结果为解析植物囊泡运输动态以及囊泡运输调控生长发育的机理方面提供了有价值的线索。