水稻类病斑指植物在不被病原菌侵染和逆境胁迫的情况下自发形成的坏死斑。在类病斑的形成部位中,通常有活性氧物质的积累和程序性细胞死亡的发生,部分类病斑植株会表现出增强的抗性和早衰。因此水稻类病斑突变体的获得可以进一步解析植物细胞死亡机制和相关抗性机制。本研究通过EMS诱变水稻粳稻品种武运粳7号,获得lesion mimic leaf(lml)突变体材料。该突变体在3叶期显示出小的褐色病斑,其形成时期受光和高温诱导。类病斑的面积和数量随着植株发育而变大,在抽穗后期发现叶片出现早衰。通过图位克隆将该基因定位于12号染色体上M18和M23标记中约220kb区间内,通过测序发现在LOC_Os12g16720上有一个单碱基G变为了C,造成氨基酸编码的改变,精氨酸变为了苏氨酸。通过基因组互补分析验证该基因,发现突变体表型得到恢复,与野生型基本一致,表明LOC_Os12g16720是LML的目的基因。LML基因的表达模式分析表明其在根、茎、叶、叶鞘和穗中都表达,其蛋白定位于内质网中。组织化学分析和生理分析表明,类病斑在形成过程中发生了抗氧化酶活性的下降和过氧化氢的积累;台盼蓝染色和苯胺蓝染色表明突变体细胞发生了细胞膜受损和胼胝质的积累;石蜡切片和TUNEL实验分析显示lml叶片中发生了细胞死亡。此外,lml突变体中光合作用相关基因表达下调,衰老基因SGR上调,叶绿体的降解和叶绿素含量减少,表明突变体叶片可能发生了早衰。对野生型和突变体的干旱处理分析中,发现野生型具有较高耐旱性。之后对其耐旱机制解析发现,野生型中自身基因和耐旱性基因在干旱后表达明显上调,表明LML基因可能是干旱响应基因。另外,在进一步解析中发现,干旱处理后野生型和突变体的气孔都保持关闭状态,野生型气孔周围的蜡质层堆积保持完好,而突变体中的蜡质层已被严重破坏,而蜡质层对于阻止水分流失具有重要作用,其中对细胞的相对含水量测定中发现突变体中的水分较野生型相比大幅下降,暗示LML基因参与调节水稻抗旱机制。