叶绿素是光合作用的主要色素,叶绿素含量的变化直接影响叶片的颜色,从而对作物产量产生影响。本试验对利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变所获得的黄化突变体YX-yl从农艺性状、色素含量、叶绿体超微结构、前体物质等方面分析其黄化机制,并通过转录组测序从分子水平上进一步探索了该突变体的黄化机制,主要结果如下:黄化突变体YX-yl植株矮小,茎秆纤细,产量性状差,且在整个生育期,植株呈现黄绿色表型,光合能力差;叶片内叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素含量均少于野生型。对叶绿素前体物质分析结果表明,黄化突变体YX-yl内叶绿素生物合成受阻于胆色素原向原卟啉IX转化过程;通过观察叶片内叶绿体的超微结构发现,黄化突变体YX-yl的叶绿体聚集在细胞一端,除此之外,其结构退化现象明显,整体表现在叶绿体结构模糊,叶绿体膜无法清晰识别。叶绿体内部基粒数目较少且散乱的排布在叶绿体中,构成基粒的基质片层数目较少。分析黄化突变体YX-yl的转录组,并与野生型进行对比,共筛选到9个与叶绿素相关的差异表达基因,分别是c59782.graph_c1、c58359.graph_c0、c60440.graph_c0、c60651.graph_c0、c61687.graph_c1、c61835.graph_c0、c61963.graph_c0、c64963.graph_c0和c65342.graph_c0,且9个基因均分布于叶绿体、叶绿体膜、叶绿体类囊体膜和叶绿体基质中,主要参与叶绿素生物合成及其氧化还原过程中相关酶的调控。基于以上结果,推测黄化突变体YX-yl与野生型中部分基因差异表达,导致叶绿体结构及叶绿素合成途径中的酶活性发生变化,最终导致突变体YX-yl因叶绿素含量降低而呈现黄化现象。