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花生是世界范围内广泛种植的重要油料作物,我国花生的年产量居世界首位,花生产业发展迅速,但是花生的基础理论研究进程明显滞后于其他作物。叶绿体是光合作用的重要场所,作为植物的能量转换站,在植物的生长发育中具有举足轻重的地位。叶色突变体可对光合效率产生一定影响,由于其表型特征明显,易于辨别而被应用于育种和分子标记辅助选择中。叶色突变体已在水稻等多种植物中得到研究和应用,但在花生中还未见报道。本研究从EMS诱变创建的花生突变体库中筛选出黄绿和白绿叶色突变体,并分析了其在不同发育时期生理指标的变化、细胞显微结构和产量差异;同时重点分析了八氢番茄红素脱氢酶(AhPDS)基因,对其理化性质和功能进行了预测,并构建了Ah PDS基因的CRISPR-Cas9表达载体,利用农杆菌介导方法转入花生幼苗植株中,通过此技术对花生AhPDS基因实现定点敲除编辑,为进一步研究该基因功能和叶色表型分子育种奠定基础。本研究主要结果如下:(1)花生黄绿突变体和白绿突变体在不同发育时期叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素均比野生型有所降低,其中在苗期和盛花期叶绿素降低最为显著;叶绿素荧光动力学参数分析表明,主要参数Fv/Fm、Φ(PSⅡ)和qP均显著低于野生型,说明突变体光系统Ⅱ受到了光抑制,捕获原初光子的能力也减弱,这与叶绿素含量的降低影响光合能力的结果相一致;利用透射电镜(TEM)观察叶绿体的亚细胞结构,发现突变体的叶绿体膜结构和形状完整,说明突变体的叶绿体膜结构没有受损,而内部结构受损较为严重,类囊体膜数目减少,且类囊体膜没有形成堆叠的基粒,呈线性或散乱的分布在叶绿体内,叶绿体内部结构的不完整性影响了光合性能;对突变体的农艺性状调查表明,突变体的株高、饱果数和籽粒重量都显著降低,而且综合分析表明白绿突变体较黄绿突变体受害程度略重。(2)花生AhPDS基因的克隆与分子特性分析。根据花生转录组数据库中注释的PDS基因,在PeanutBase花生网站中搜寻花生AhPDS基因的序列并对其进行生物信息学分析,结果表明:该基因位于A04和B04染色体上,其开放阅读框为6385bp,编码区序列为1752bp,可编码583个氨基酸残基,分子量为64.66kD,预测其理论等电点为6.81;该蛋白含有52个潜在的磷酸化位点,无信号肽结构,属于叶绿体内较稳定的亲水性蛋白;该蛋白有一个较长的胺氧化酶结构域和较短的NAD结合蛋白结构域;系统进化树表明花生AhPDS与其他物种亲缘关系较近,且保留了PDS较为保守的结构和功能。(3)根据花生AhPDS基因第一外显子区域保守NGG序列特征,构建了CRISPR-Cas9基因编辑表达载体,利用农杆菌介导法转入花生植株,结果表明:遗传转化后15天左右,花生植株倒一叶中四复叶颜色变浅或出现黄斑。以新生叶片为DNA模板,PCR扩增Cas9基因序列,结果表明:目的序列已转入花生植株,但是对于AhPDS基因定点碱基突变位点的分析,还需进一步研究。