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植物的光合作用是植物能源的主要来源,与作物产量密切相关,而作为光合作用发生的场所,功能叶绿体的建立无疑是与绝大多数作物生长发育和产量最紧密相关的一个重要过程。本研究以利用60Co-γ射线辐射籼稻广占63S诱变产生的能够稳定遗传的黄叶突变体HuangS为研究材料,对其的形态特征以及生理生化特性进行了分析,随后在前期的研究基础上运用图位克隆方法进行了目的基因的精细定位以及生物信息学分析。主要结果如下:1、突变体HuangS叶片在全生育期均为黄色表型,为温钝型。突变体HuangS叶绿素a、叶绿素b以及胡萝卜素的含量显著低于野生型,但叶绿素a/b却显著高于野生型。叶绿体超微结构观察发现突变体HuangS细胞内叶绿体数目较少、体积小,分布不规则,且基粒片层和类囊体膜有所减少。对比突变体HuangS的表型与水稻黄叶突变体YL1表型发现两者表型类似,故将控制突变体HuangS表型的基因命名为YL2。2、利用图位克隆法将YL2基因定位于第2染色体短臂AP004126和AP004093BAC克隆上物理距离为47.16 kb的SSR标记ab1-9以及InDel标记InDel-25之间,两个标记与YL2的遗传距离分别为0.1 cM和0.2 cM。通过水稻基因数据库搜索该区间内含有8个候选基因,对8个候选基因进行克隆、测序、比对发现野生型与突变体在基因LOCOs02g06725上有碱基（T→G）替换,突变位点位于该基因转录本第二个外显子的58 bp处,造成了其编码的丝氨酸突变为丙氨酸的错义突变,故将LOCOs02g06725作为突变基因YL2的候选基因。3、YL2全基因组为7485 bp,cDNA为2712 bp,编码由666个氨基酸组成的蛋白质;启动子序列中有大量的光效应元件以及少部分耐高温和逆胁迫元件,表明基因可能会受到光信号、激素以及其他非生物环境诱导,且该基因所表达的蛋白也可能与光合作用有关;氨基酸序列与蛋白质结构分析表明YL2基因表达蛋白在生理条件下带负电,属于不稳定蛋白,表现为亲水性;YL2蛋白的二级结构中几乎不含有β-折叠,而α-螺旋和β-转角以及无规则卷曲分别含有49.92%以及45.56%;亚细胞定位预测发现YL2位于叶绿体的可能性最大,但其的氨基酸序列中并不含有叶绿体转运肽,且YL2与热激蛋白的三级结构最为相似。同源蛋白序列比对结果表明该蛋白与单子叶植物的禾本科目编码BEACH蛋白具有很强的保守性;系统进化树分析表明水稻的YL2与同为禾本科植物的短柄草比其余禾本科生物的同源蛋白的亲缘关系更近。4、YL2基因在根、茎、叶、鞘、穗中均有表达,且在叶片中的表达量最高,而根中的表达量最少。同时,对水稻叶绿素的合成途径、叶绿体发育过程、叶绿体转录/翻译和光合作用相关基因的表达水平分析,突变体HuangS叶绿体转录/翻译相关基因V2、SPP、OsHap3a以及参与光合作用的基因PsaA、PsbA、RbcL、RbcS、Peta的表达量在四叶期和抽穗期与野生型相比均表现为下调。