水稻(Oryzasativa L.)是重要的粮食作物之一,世界上约二分之一以上人口以稻米为主食。提高水稻产量对保障粮食安全至关重要,近年来由于人口持续增加、耕地面积不断减少和环境的恶化等原因影响粮食安全,因此进一步提高水稻单产是必由之路。水稻的产量绝大部分都由叶片叶绿体的光合作用决定,叶片作为水稻进行光合作用的主要场所,水稻的光合效率与叶片的颜色有着密切的关系。因此,利用叶色突变体研究水稻光合作用的遗传和分子机制,对开展高光效育种具有重要意义。本研究采用的黄叶突变体yl6(t)是由粳稻日本晴自然突变而来,黄叶表型性状能够稳定遗传。综合利用遗传学、分子生物学和植物生理学方法研究yl6(t)突变体,主要结果如下:1.黄叶突变体yl6(t)自苗期出现黄叶表型。农艺性状分析表明,突变体的株高、主穗长、有效穗数、尖叶长、剑叶宽、饱粒数、总粒数、结实率、一次枝梗数、二次枝梗数、千粒重都有所降低。2.光合色素含量测定表明,从苗期开始,黄叶突变体yl6(t)与野生型日本晴相比,叶绿素a,叶绿素b和总叶绿素含量极显著降低;类胡萝卜素含量在苗期差异不明显,到了分蘖期显著降低。3.苗期和分蘖期的叶片叶绿体超微结构观察表明,与野生型日本晴相比,突变体yl6(t)的叶绿体形状不规则,内部含有嗜饿小体,基粒片层数和类囊体数量减少且排列稀疏,说明叶绿体发育异常。4.分蘖期叶绿素荧光动力学参数表明,突变体yl6(t)的qP和EDQ都有极显著的降低,下降了约40%,其他参数都有着小幅度的降低,但是降低差异不显著。说明突变体yl6(t)的光系统Ⅱ受到了影响,吸收光的能力下降和电子传递受到了抑制导致了光系统Ⅱ的实际光合效率降低。5.遗传分析表明,yl6(t)由一对隐性核基因控制。基因定位结果表明,yl6(t)基因位于第6号染色体短臂约56Kb的区段内,是一个新的控制水稻叶色的基因。测序结果表明,LOC_Os06g06880的第一外显子上的碱基由G变成了 A,导致相应的氨基酸由甘氨酸变成了精氨酸。因此,推测LOC_Os06g06880可能是目的基因。6.RT-PCR分析发现,LOC_Os06g06880在各个组织中均有表达,其中在叶中含量最高,在茎中含量最低。突变体中该基因的表达量与野生型相比明显降低。