细胞质雄性不育（cytoplasmic male sterility,CMS）系统是作物杂种优势利用的遗传基础。目前,水稻（Oryza sativa L.）“三系”杂交稻的生产应用主要依赖于野败型（wild-abortive）细胞质雄性不育及恢复系统（CMS-WA/Rf）。研究表明,恢复基因Rf4编码一个P类PPR（pentatricopeptide repeat）蛋白,通过降解不育基因WA352 mRNA转录本而恢复育性,但RF4蛋白是如何结合WA352 mRNA并介导其降解的分子机理仍需进一步探究。本研究在前期克隆恢复基因Rf4的基础上,通过体外下拉实验（Pull-down assay）和质谱分析筛选得到RF4互作蛋白OsMUS81,并对其进行与RF4互作的验证,同时通过基因编辑对OsMUS81基因进行功能研究,获得如下结果:1)以RF4为诱饵通过体外下拉实验,获得与之互作的水稻蛋白复合体,并进行质谱鉴定,通过分析得到一个含有ERCC4结构域,具有核酸内切酶活性的互作蛋白OsMUS81。2)进一步利用一对一的酵母双杂实验、Pull-down实验以及BiFC实验技术证实了RF4与OsMUS81的相互作用关系。3)利用复育系ZSRf4（含野败型不育基因WA352,核基因型为rf3rf3Rf4Rf4携带Rf4恢复基因）和不育系ZS97A（含野败型不育基因WA352,核基因型为rf3rf3rf4rf4不携带恢复基因）不同遗传背景的水稻材料分离原生质体,通过瞬时表达实验,分析OsMUS81的亚细胞定位,结果表明OsMUS81在复育系和不育系中均定位于细胞核。4)利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,敲除复育系ZSRf4的OsMUS81基因,T₀代转化植株均出现不同程度的花粉育性下降;利用qRT-PCR对osmus81敲除转化体植株的WA352转录本水平进行检测,结果表明,osmus81突变体植株中WA352转录本水平较复育系ZSRf4有显著上升。以上结果表明,RF4互作蛋白OsMUS81是花粉发育相关的重要因子,很可能参与RF4介导的不育基因WA352转录本的降解和育性恢复功能。