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水稻的栽培历史悠久,中国一半人口以水稻为主食,杂交稻的育成暂时缓解了中国的粮食危机,但每年仍然需要从国外大量进口粮食。所以水稻产量的提高仍然是重中之重,水稻是经过光合作用进行干物质积累的,叶绿体结构的完整及叶绿素含量的多少直接影响光合作用效率。叶色突变体是研究叶绿体及光合作用最理想的材料,因此研究叶绿素或叶绿体缺陷的水稻叶色突变体将对基础理论研究及生产实践都会有重要的意义。本研究我们用EMS诱变武运粳而分离得到的水稻白化致死突变体albino death(abd)为材料,开展性状鉴定、基因克隆以及功能分析等研究。 本研究主要内容包括:⑴突变体(abd)出芽即为白化,长至三叶期后就开始萎焉死亡。通过对野生型及突变体的叶绿素含量测定发现,突变体与野生型相比,其叶绿素含量为0。透射电镜技术观察发现,在突变体中虽然细胞未破碎,但是观察不到叶绿体。⑵通过14对新设计的引物标记,将ABD基因定位在7号染色体86K范围中,经测序最后在一个关于类胡萝卜素相关基因编码区上的G变成了A,氨基酸从野生型P(脯氨酸)突变成了L(亮氨酸),说明该突变体是一个单碱基的突变。⑶将RNA干涉载体转化进日本晴水稻中,转基因植株中出现了与突变体类似的表型,初步断定突变体的表型是由ABD基因突变引起的。亚细胞定位研究表明ABD蛋白定位于叶绿体。⑷通过RT-PCR技术发现ABD基因表达量在叶片上最高,其次为叶鞘,茎上最低。突变体中叶绿素生物合成的相关基因表达量明显下降,叶绿素降解及光合作用相关基因表达总体水平也是明显下降。