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叶色突变体是研究高等植物光合作用、光合色素代谢、叶绿体结构与功能分子机理的理想材料。本研究从EMS(ethyl methane sulfonate)处理的缙恢10号(Oryza sativa L.ssp.indica)诱变群体中发现了一个黄绿叶突变体ygl9,对该突变体进行表型观察、主要农艺性状调查、光合色素测定和光合特性及气孔特征分析;利用透射电镜观察叶肉细胞及叶绿体结构;利用西农1A与ygl9杂交的分离群体进行遗传分析和分子标记定位,以及基因图位克隆;利用quantitative RT-PCR(qRT-PCR)技术对YGL9及部分相关基因进行转录水平表达分析,为YGL9基因功能验证和分析奠定了基础。主要研究结果如下:1突变体表型鉴定及主要农艺性状特征ygl9叶片从苗期到拔节期一直保持黄绿色,抽穗期叶色渐变为淡绿色,并保持淡绿色直至成熟期。与野生型相比,ygl9在株高、一次枝梗数、穗长、每穗粒数、每穗实粒数、结实率和千粒重等主要农艺性状上均呈极显著降低,而有效穗数则没有明显差异。2光合色素含量分析苗期和分蘖期,ygl9叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素含量均极显著低于野生型;由于抽穗后突变体叶色由黄绿色渐变为淡绿色,因此与野生型相比,在抽穗期ygl9的光合色素含量仅表现为显著降低,降低幅度明显小于苗期和分蘖期。3光合特性指数测定和气孔扫描电镜分析与野生型相比,ygl9的气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)及蒸腾速率(Tr)极显著增加,净光合速率(Pn)没有明显变化。扫描电镜观察发现,ygl9气孔发育程度与野生型相同,结构完整、分布整齐有规律,两者气孔密度差异不大;但ygl9的气孔长度是野生型的1.17倍,差异达到了极显著水平。4突变体细胞超微结构分析与野生型相比,ygl9的叶肉细胞发育完全,叶绿体规则地贴壁分布,完整地被膜包裹,大小相似,叶绿体内部均有基粒、基质和片层结构,但嗜锇小体增多、基粒模糊、基质片层减少且较疏松。5突变性状的遗传分析以表型正常的不育系西农1A与ygl9杂交,所有F1植株均表型正常。F2群体出现明显的双亲性状分离现象,在3156株群体中正常单株2397株、黄绿叶突变单株759株,经卡平方测验,符合3∶1分离比(χ2=1.14<χ20.05=3.84),表明ygl9黄绿叶突变性状受一对隐性基因控制。6突变基因的基因定位及候选基因分析通过初步定位和精细定位,将YGL9定位于水稻第3染色体短臂SSR标记S03-1和InDel标记Ind03-19之间,遗传距离分别为0.13 cM和0.07 cM,物理距离为63 kb,该定位区间内包含11个注释基因。通过DNA和cDNA测序比对后发现,突变体在编码叶绿体信号识别颗粒43kDa的基因编码框第900位碱基发生了G→A的转换,使得第300位的编码氨基酸由色氨酸(Trp)变异为TAG终止子,导致该基因蛋白翻译提前终止。初步确定了YGL9为叶绿体信号识别颗粒43kDa(cpSRP43)基因(Loc_Os03g03990)。7部分相关基因的表达分析对部分相关基因进行定量RT-PCR表达差异分析发现:与野生型相比,ygl9中光系统I(PSI)相关编码基因PsaA、光系统II(PSII)相关编码基因PsbA、细胞色素b6f复合物相关编码基因(Pet A、PetB、PetD)的转录水平表达明显上升;类胡萝卜素代谢途径相关基因PSY1和PSY2、Rubisco大小亚基编码基因RbcL和RbcS的转录水平表达均下降;叶绿素代谢途径相关基因(HEMA1、CHLD、CHLM、CAO1)的转录水平表达差异不明显。上述结果表明,YGL9基因的突变可能会影响水稻类胡萝卜素代谢和光合作用相关基因的表达。