水稻类病变突变体(Rice lesion mimic mutant)是指一类在没有明显病原物侵染、逆境或机械损伤的情况下，就能在叶片上自发形成类似病原物侵害的坏死病斑的水稻突变体。水稻类病变突变体是一类重要的遗传材料，对探究水稻细胞程序性死亡、过敏性反应以及抗病调控等的机理具有重要意义。本研究通过筛选粳稻品种浙粳22的EMS诱变突变体库，获得了一个水稻类病变突变体，研究发现其叶片病斑表型是由叶绿体内H2O2诱导形成，因此暂命名该突变体为chl1（chloroplastic-H2O2-induced lesion1）。本研究对chl1的形态表型、生理性状、病斑形成机理进行了初步研究，并克隆了CHL1基因，为该基因的功能研究及其在抗病育种中的利用提供了重要的基础。主要结果如下:　　1.抗病鉴定表明突变体chl1对稻瘟病和白叶枯病的抗性明显强于其野生型。chl1植株较野生型略矮小，且在生长过程中其叶片会自发产生红褐色病斑，从三叶期开始一直伴随植株生长。　　2.与野生型相比，chl1叶片病斑处的叶绿体明显肿胀，淀粉粒增多，线粒体呈现明显的空泡化，台盼蓝（trypan blue，TB）染色明显，表明chl1的抗病性和病斑表型是其叶片细胞程序性死亡的结果。同时，chl1叶片二氨基联苯胺(diaminobenzidine，DAB)染色明显，表明其叶片中H2O2大量积累。结合已有文献，该结果说明H2O2诱导了chl1叶片细胞的程序性死亡。　　3.遮光实验表明chl1的病斑形成、TB和DAB染色均依赖于光，且DAB染色于叶绿体中，说明光诱导了H2O2积累和细胞程序性死亡。叶绿素荧光参数、光合参数和光合关键酶活性的测定表明，chl1的光合关键酶Rubisco的活性明显下降，光合碳同化效率显著降低，而光合电子传递链没有受到明显的损伤。根据这些结果，初步推测chl1病斑形成的机理为:CHL1基因突变导致了光合碳同化相关蛋白的降解而使碳同化效率降低，从而导致光合机构对光能的利用下降，天线色素所吸收的过剩光能诱导了叶绿体内H2O2的积累，H2O2进一步诱导了细胞的程序性死亡。　　4.遗传分析表明chl1的类病变表型受隐性单基因控制。利用图位克隆技术，初步将CHL1基因定位于第2号染色体上，进一步的精细定位将该目标基因定位于分子标记RM13541和M2之间，基因注释显示该染色体区段包含7个预测基因。这7个预测基因与已知的类病变基因皆不相同，表明CHL1是一个水稻类病变新基因。　　5.进一步建立了基于第二代基因组测序方法的图位克隆技术平台，并利用该平台对CHL1基因进行了定位和克隆。利用RAD(Restriction-site associatedDNA)测序将CHL1定位于大约3Mb的染色体区间，利用基因组重测序在该区间内筛选到了2个阳性突变位点。结合前面的精细定位，确认其中一个突变位点所在的基因即为CHL1的目标基因，初步分析表明CHL1为一个编码类似铜胺氧化酶的基因。