氨基酸导向农药通过将天然氨基酸与具有杀虫杀菌等活性的农药母体偶联,使原本不具备韧皮部输导性的农药在氨基酸基团导向下能够在植物某些特定位置积累并发挥作用。前期研究表明,将甘氨酸和氟虫腈农药母体偶联所得甘氨酸氟虫腈(Glucose-fipronil,GlyF)偶合物可以被蓖麻氨基酸转运蛋白RcANT15转运。但GlyF中连接臂的存在导致其在蓖麻韧皮部输导性不甚理想,通过简化GlyF的结构,设计合成了新的氨基酸芳基吡唑类化合物乙酸氟虫腈(Acetic acid-fipronil,YSF);通过蓖麻幼苗子叶吸收和竞争抑制试验,证明YSF具有氨基酸转运蛋白特性;通过蓖麻韧皮部输导性研究发现YSF具有韧皮部输导性,且在韧皮部中检测到的YSF含量约为培养液浓度的30%。通过爪蟾卵母细胞药物吸收试验研究YSF与已知的蓖麻氨基酸转运蛋白RcANT15之间的亲和性。结果表明,RcANT15同时具有介导YSF转运的功能。水稻根茎部病虫害发生严重,现有农药防治效果差,生产上迫切需要新型输导性农药品种来解决这个难题。因此本试验以水稻作为试验材料,优先选择水稻根茎部高表达的3个OsLHTs基因成员和15个OsAAPs基因成员构建氨基酸导向农药转运载体,筛选既具有杀虫杀菌活性又能在植物体内定向输导积累的新型导向农药。构建水稻OsAAPs家族和OsLHTs家族基因共18个基因的pT7TSHA表达载体,通过非洲爪蟾卵母细胞异源表达OsAAPs家族和OsLHTs家族基因,验证其与一系列天然氨基酸及导向药物之间的亲和性,结果表明,不同水稻氨基酸转运蛋白对天然氨基酸的底物特异性不同,暗示着它们之间的功能存在着明显的分化。此外,为了避免氨基酸转运蛋白功能冗余对其功能鉴定的干扰。通过构建OsAAPs/OsLHTs 18个基因转基因载体及CRISPR/Cas9单/多基因敲除技术,分别获得选定的OsAAPs和OsLHTs家族的50个基因高表达株系及52个基因敲除突变体株系,将其进行纯合株系分子鉴定和扩大繁种,为后续植株水平上导向农药载体的功能研究打下了坚实的材料基础。