本发明公开了一种调控水稻雄性不育的基因OsPK7及其编码蛋白和应用。该基因OsPK7的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示，其编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明通过CRISPR/Cas9基因编辑技术对OsPK7基因进行敲除后，敲除株系表现为雄性不育性，表明该基因在花粉中具有至关重要的功能，能够为水稻雄性不育系的培育提供基因资源，并且也对雄性不育调控机理进行补充。
本发明公开了一种调控稻米垩白的基因PGI1、PGI2及其编码蛋白和应用。该基因为PGI1或PGI2，其核苷酸序列分别如SEQ ID NO.1和2所示。该基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.3和4所示。本发明克隆了两个控制水稻垩白的基因，通过crispr/cas9基因编辑技术分别对野生型中的PGI1和PGI2进行敲除后，敲除株系表现出稻米垩白粒率升高，说明这两个基因具有调控水稻垩白的功能，能够用于水稻等禾谷类作物的高产优质品种培育，并且也为其他物种中同源基因的克隆和研究提供了参考。
本发明公开了一种控制稻米品质的热激蛋白家族基因HSP110‑3及其应用。该基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示；该基因编码的蛋白质的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。本发明中，在水稻ZH11背景下热激蛋白家族基因HSP110‑3利用CRISPR/Cas9对该基因敲除后的转基因株系与野生型水稻ZH11相比，均表现籽粒垩白粒率显著提高，揭示了热激蛋白家族基因HSP110‑3参与并调控垩白形成，是控制稻米品质的基因。
本发明公开了一种用于检测水稻碱消值的分子标记及检测方法。该分子标记的核苷酸序列如SEQ ID NO.1～2和/或SEQ ID NO.3～4所示。本发明研究发现位于4329/4330bp的功能SNP位点GC/TT以及位于启动子区域‑741bp处9个碱基缺失与碱消值相关，会影响支链淀粉的侧链结构，因此获得最优的ALK等位基因，开发快速、准确、检测成本低的功能标记是开展碱消值分子设计育种的重要保障和途径。
本发明公开了一种调控水稻粒型和千粒重的蛋白GSW8及其编码基因和应用，该蛋白质GSW8的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示；其编码基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。该基因在调控水稻粒型和千粒重方面具有生物学功能，能应用于水稻的粒型和千粒重改良，提高水稻产量，具有重要的育种利用价值，同时为研究水稻粒型和千粒重调控机制提供了新的思路。
本发明公开了一种控制水稻粒厚和千粒重的蛋白OsPPR5及其编码基因和应用。该蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.1所示。本发明提供的OsPPR5蛋白具有正调控水稻粒厚和千粒重的作用，能直接应用于实际生产，用于提高水稻千粒重和产量，且不影响粒长和粒宽，为水稻粒型和千粒重的基础研究以及育种利用提供了一个全新的基因资源。
本发明公开了一种水稻粒型相关蛋白，属于水稻基因工程领域。该蛋白由SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成；其编码基因由SEQ ID NO.2所示的核苷酸序列组成。本发明还公开了通过基因编辑系统敲除该基因培育大粒水稻品种的方法。本发明为大粒水稻品种的培育提供了一种新的有效途径，即通过基因编辑方法对水稻粒型相关基因进行调控，从而获得大粒水稻品种；其次，本发明粒型调控基因调控效果好，与野生型相比，水稻粒长、粒宽明显增加，可以显著提高水稻产量，在水稻杂种优势利用中具有广阔的应用前景。
本发明公开了一种控制水稻千粒重的基因OsPK3及应用，该基因的核苷酸序列为SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列；或SEQ ID NO：2所示的核苷酸序列经取代、缺失和/或添加一个或多个核苷酸，且能编码相同功能蛋白质的核苷酸序列。本发明通过图位克隆的方法定位到了一个新基因OsPK3并利用CRISPR/Cas9系统对该基因OsPK3进行敲除后形成转基因突变株系，突变体植株与野生型相比，均表现出种子粒厚变小，千粒重显著降低，株高变矮，说明该基因是控制水稻千粒重的基因，可用于水稻高产、稳产育种。
本发明公开了OsKTN80b基因在降低水稻株高方面的应用，属于水稻基因工程领域。本发明主要是通过CRISPR/Cas9系统对OsKTN80b基因进行基因编辑，获得OsKTN80b基因敲除的转基因植株，从中选择纯合突变体，最终获得株高降低的植株。本发明还公开了用于OsKTN80b基因敲除的2个靶点序列SG1或SG2，分别由SEQ ID No.4和SEQ ID No.5所示的核苷酸序列组成。与野生型水稻相比，本发明OskTN80b基因敲除的转基因植株的株高降低了13.56％‑16.33％，其降低水稻株高的效果好；其次，本发明方法不受遗传背景限制，也不存在与不良性状连锁的问题。
