水稻叶色突变体是研究叶绿体生长发育、功能基因遗传进化以及光合色素合成与降解等过程的好材料,同时,叶色可以作为特殊标记性状,在生产实践中有着广泛的应用价值。我们从籼稻品种158R中发现了一个自发突变的黄化矮秆突变体,命名为yd-158R。本文以野生型为对照,分别对突变体yd-158R的主要农艺性状、叶绿素含量、激素响应、叶绿体发育等进行了调查研究,在对该性状遗传分析的基础上,对该突变基因进行了基因定位,为目的基因的克隆及其分子机理研究奠定了基础。得到的结果如下：1.表型特征及主要农艺性状调查发现,与野生型158R相比,突变体yd-158R的叶色在苗期出现黄绿色,后期叶片黄化,由叶基部到叶尖黄化程度逐渐加重,植株相对矮小、生育期延迟,发育相对缓慢,长势较弱,主要农艺性状如株高、穗长、每穗粒数、结实率、单株分蘖数、有效穗数、千粒重等指标均显著下降。2.光合色素含量的测定显示,与野生型158R相比,突变体yd-158R在苗期的叶绿素总含量、叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a/b分别下降74.14%、74.28%、73.53%和3.03%,类胡萝卜素含量上升38.38%;在抽穗期叶绿素总含量、叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a/b、类胡萝卜素5个指标分别下降93.73%、93.99%、92.60%、17.47%和20.55%。上述结果表明突变体的黄化表型是由于光合色素含量下降引起的,且叶片黄化程度随着生育期发展而加剧。3.光合指标测定显示,在苗期,突变体yd-158R净光合速率Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr与野生型相比分别下降78%、95%和72%：在抽穗期突变体的净光合速率Pn、气孔导度Gs、蒸腾速率Tr与野生型相比分别下降了87%、86%和70%。表明突变体的光合效率受到严重影响,导致了一系列农艺性状的改变。4.叶片电镜观察发现,突变体yd-158R的叶绿体受到了不同程度的破坏,且叶绿体内都有相当数量和大小的淀粉粒堆积,细胞核质颜色加深,细胞内膜系统不完善,其中以叶尖部位最为严重,叶绿体基粒几乎全部降解,细胞内充斥大量淀粉粒,而叶片中部和叶片基部的情况逐渐缓和,以此推测突变体yd-158R跟叶绿体的生长发育过程相关。5.激素敏感性分析表明,突变体yd-158R不属于赤霉素GA钝感类型,其赤霉素GA的生物合成途径正常；同时,突变体yd-158R不是BR突变体,其矮化与BR信号途径无关,光照可促进突变体yd-158R的表型形成。6.遗传分析：突变体yd-158R分别与R23和Rshu进行杂交,F1均表现正常,而F2出现表型分离,正常对突变比例为3：1,表明该黄化矮秆性状受1对隐性核基因控制。7.基因定位：利用yd-158R与Rshu构建的F2群体,将yd-158R因定位在9号染色体长臂末端,位于InDel标记D17和SSR标记RM1026间597kb的区域内,与两标记的遗传距离分别为0.01cM和0.41cM,此区间内尚未有相关基因定位和克隆的报道,故认为yd-158R是一个新的叶色控制基因。8.测序发现突变体yd-158R在基因LOC_Os09g38320的编码区ATG前面第151位碱基由T变为G,利用转录组测序分析基因差异表达分析,发现定位区间内LOC_OS09g38320在突变体中上调表达,该基因可能是黄矮突变性状的候选基因。