叶片是高等植物和某些藻类进行光合作用的重要器官。叶色变化往往会影响植物的光合效率进而影响产量,因此叶色变异方面的研究受到不少科研工作者的高度重视。叶色突变体是研究叶色变异形成机制的理想材料,被广泛应用于植物光合作用、光形态建成、叶绿体结构功能与遗传发育调控机理等研究中。此外,叶色突变体也可作为标记性状用于辅助育种及杂一代种子的生产。本研究以一个新的黄瓜黄绿叶突变体C777及其野生型CCMC为材料,对其光合色素含量、光合特性、叶绿素荧光参数以及叶片显微结构分别进行了测定和观察,对该突变体的光合特性进行了解析;同时对突变体黄绿叶突变性状进行了表型观察和遗传规律分析,明确了该突变性状为隐性单基因控制的质量性状,基于突变体C777与华北型黄瓜“9930”以及C777和北美型黄瓜“GY14”的F2群体,利用分子标记对黄绿叶突变基因v-2进行定位,并对v-2基因进行了克隆。以上工作为下一步开展v-2基因的功能研究奠定了基础。主要研究结果如下:1.通过对黄瓜黄绿叶突变体C777表型进行观察,发现C777在子叶展开时为黄色,随着第一片真叶抽出,子叶慢慢转成黄绿色;第一片真叶抽出时为黄色,随着第二片真叶展开第一片真叶慢慢转绿,最后变成黄绿色;突变体整个生育期都表现出这种转色现象。2.对突变体C777苗期的光合色素含量进行测定,结果表明突变体叶色转绿前叶绿素a、叶绿素b及类胡萝卜素含量均显著低于野生型,分别为野生型相应色素含量的27.27%、23.53%和40.00%。突变体转绿后叶绿素a、b及类胡萝卜素含量均有显著升高,尤其是总叶绿素含量较转绿前升高了3.5倍,但仍略低于野生型。叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素以及类胡萝卜素含量分别为野生型相应色素含量的82.95%、75.00%、81.11%、83.33%。突变体叶色转绿前和转绿后叶绿素a/叶绿素b比值均大于野生型,类胡萝卜素/总叶绿素在突变体叶色转绿前显著高于野生型,在突变体叶色转绿后无显著差异。3.对突变体光合特性进行了分析,结果显示其净光合速率在转色前为5.51μmol·m-2·s-1,显著低于同期野生型,在转色后净光合速率显著升高,但仍低于野生型。同时突变体转色前后期胞间CO2浓度、气孔导度均高于野生型,而在蒸腾速率方面两者无显著差异。4.对突变体C777叶绿素荧光参数进行测定分析,结果显示突变体转绿前初始荧光Fo、最大荧光产量Fm、最大光能转换效率Fv/Fm以及原初光能捕获效率Fv’/Fm’均显著低于野生型,分别为野生型的49.41%、24.94%、78.48%和58.82%。突变体光化学猝灭系数qP显著低于野生型,为野生型的78.31%。非光化学猝灭系数NPQ显著高于野生型,比野生型高出0.24。突变体光合电子传递速率ETR显著低于野生型,为野生型的45.44%。同时叶绿素荧光成像观察发现突变体QYmax（即Fv/Fm）低于野生型。5.对突变体叶片组织进行显微结构观察,结果显示其叶片栅栏组织和海绵组织结构相较于野生型明显疏松,说明v-2基因不仅控制了突变体的叶色变化,也影响了叶片组织结构,进而影响了突变体的光合作用。6.对突变体C777进行遗传规律分析,结果表明该黄绿叶性状是由隐性单基因v-2控制的质量性状。利用C777x9930F2和C777xGY14 F2两个分离群体对v-2基因进行定位,最终将基因定位到黄瓜的第3号染色体上遗传距离为0.2cM的区间内,侧翼标记为CAPs777-1和Indel777-hll-1,其物理距离为45.3kb。在该区间内有8个候选基因,对这8个基因分别进行了测序,发现只有CsHD基因的CDS区存在一个G-A的非同义突变。依据该突变位点设计了1对dCAPs标记dCAPs777-13,在定位的F2群体中进行连锁分析,发现该标记与目的基因共分离。利用该dCAPs标记在115份黄瓜自然种质中进行了位点唯一性检测,证实该突变位点在自然种质中不存在。qPCR结果显示在突变体转绿前,CsHD基因在叶片中的表达量在突变体和野生型之间无显著差异,说明点突变并没有影响该突变基因正常的转录。综合所有证据表明CsHD基因是黄绿叶v-2最可能的候选基因。