叶片是水稻进行光合作用最重要的器官,功能叶早衰将影响水稻产量和品质。因此,研究叶片早衰的分子生理机制对培育耐早衰优良品种具有重要意义。本课题组从60Co辐射诱变的中籼恢复系N142后代中获得叶片早衰突变体ospls3(Oryza sativa precocious leaf senescence 3)。本研究从生理、细胞和分子等角度研究了突变体ospls3,并利用图位克隆技术分离克隆了OsPLS3基因,这为深入研究该突变体叶片早衰的分子生理机制奠定了基础。主要研究结果如下:1、田间结果表明,突变体ospls3叶片早衰表型始于分蘖期(约4～5片叶龄时),之后随着叶龄的增加,除心叶外,其他叶片均不同程度早衰;孕穗后期所有叶片均早衰。由于叶片早衰,导致突变体ospls3的主要农艺性状,如株高、有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重和单株产量等均显著低于野生型对照。2、遗传分析结果表明,突变体ospls3的叶片早衰性状受1对隐性核基因控制。利用图位克隆技术将OsPLS3基因定位在第12号染色体的RM28723和RM28753两个SSR标记之间,其间物理距离为294kb。进一步测序分析该定位区间的基因,结果显示其中一个编码DNA结合蛋白的基因LOC_Os12g42420的外显子缺失22bp,从而造成基因移码突变。经遗传互补证实,该基因就是控制突变体ospls3叶片早衰的基因。3、ROS含量及叶片组织化学染色结果均表明,孕穗期的突变体ospls3叶片存在大量ROS累积,进而导致细胞脂膜过氧化而致使MDA含量及离子渗漏率显著增加。而且相对于野生型对照,突变体ospls3对外源H202更敏感。这些结果均说明,ROS是造成突变体ospls3叶片早衰的重要原因。4、外源高浓度6-BA不仅显著抑制突变体ospls3的根系数量及根长,还明显促进其离体叶片衰老。分子分析表明,突变体ossls3叶片中大多数与细胞分裂素响应因子CRFs高度同源的乙烯响应因子ERFs极显著上调表达。