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在细菌细胞中，三分之一的蛋白需要通过Sec转运酶转运到细胞周质中发挥作用。Sec转运酶是一个多组分蛋白复合体，包括膜蛋白三聚体SecYEG、SecA及SecDF。在真核生物中Sec系统将错误折叠或未组装的蛋白质亚基转运至细胞质基质进而被泛素化降解。本实验室前期对大麦叶锈病数量抗性位点Rphq4的精细定位时找到了两个基因，发现两个基因的蛋白序列与细菌Sec系统中的SecF和SecY具有较高的相似性，故命名为HvSecF和HvSecY。进化分析表明，HvSecF和HvSecY两个基因在禾本科中是协同进化的。水稻中有3对同源基因，分别为OsSecF1和OsSecY1，OsSecF2和OsSecY2，OsSecF3和OsSecY3。本研究以粳稻品种中花11为实验材料，探究水稻中Sec同源基因的生物学功能。 细菌中SecF和SecY蛋白分别含有6个和10个跨膜区。而对OsSec蛋白的结构分析发现，OsSecF1、OsSecY1、OsSecF2、OsSecY2、OsSecF3、OsSecY3分别含有10，4，9，8，10，11个跨膜区。初步表明OsSec蛋白属于膜整合蛋白，并且功能可能与细菌中存在差异。 实时荧光定量PCR分析表明，OsSecF1和OsSecY1在成熟期的内稃中表达量较高，OsSecF2和OsSecY2在成熟期的茎和叶鞘中表达量比较高，OsSecF3和OsSecY3在幼苗期的叶片和叶鞘中的表达量相对较高。 利用TILLING(Targeting Induced Local Lesions in Genomes)技术和CRISPR(Clustered Regularly Interspersed Short Palindromic Repeats)技术，获得粳稻中花11背景的功能缺失突变体。TILLING技术筛选最终获得了7种错义突变类型。其中OsSecF1、OsSecF2、OsSecY2分别含有3、2、2种类型。CRISPR/Cas9技术获得16种类型的突变体:OsSecF1（2种）、OsSecY1（2种）、OsSecF2（4种）、OsSecY2（3种）、OsSecF3（2种）、OsSecY3（3种）。 对OsSec基因T1代功能缺失突变体的表型观察，发现ossecf1、ossecy1、ossecf2、ossecy2、ossecf3、ossecy3的平均株高比野生型分别增加:4.9％、11.1％、11.8％、14.1％、4％、15.9％。进一步观察发现突变体第一节的长度均较野生型增加约20％，第二节、第三节、第四节、第五节在多数突变体中有不同程度的增加。 综上所述，本工作获得了水稻三对OsSecF和OsSecY基因的缺失突变体，并发现突变体与野生型在株高方面存在显著差异，推测OsSecF和OsSecY基因可能参与调控水稻的发育过程。