叶绿体发育由核质基因共同调控。PEP是由质体基因编码的RNA聚合酶,主要负责转录叶绿体基因组中与光合作用有关的基因。NEP是由核基因编码的RNA聚合酶,仅由一个亚基组成,负责转录叶绿体基因组中的管家基因。这个复杂的调控过程一个基因功能的缺失都会导致叶色突变。本研究通过对粳稻品种“嘉花1号”经⁶⁰Coγ诱变处理获得的叶色突变体tcd7进行性状特征、图位克隆及相关功能分析,得出以下结论:1.与野生型相比,突变体tcd7植株在18℃条件时,叶片三叶期呈现白绿条纹或部分白化,四叶期与野生型一致呈现正常绿色;在32℃条件时,所有植株叶片完全转绿,与野生型一致。2.通过对突变体tcd7光合色素含量测定以及叶片电镜观察,在18℃条件下,突变体tcd7光合色素含量与野生型相比明显降低,叶绿体内出现空泡结构,类囊体基粒堆积减少;在32℃条件时,光合色素含量与野生型并无明显差异。3.通过对培矮64S与tcd7杂交的F₂群体进行遗传分析,表明该叶色突变性状由单个隐性核基因控制。4.利用图位克隆技术对突变基因进行定位,将其定位在第3染色体的In Del分子标记ID14867和RM15419之间约123Kb范围内,对该范围的候选基因进行亚细胞预测分析,经全基因组测序分析发现编码磷酸果糖激酶pfkB家族蛋白的基因LOC＿Os03g40550第三外显子上有9个碱基的连续缺失,导致该基因编码的三个组成α-螺旋的疏水氨基酸缬氨酸、丙氨酸和亮氨酸的缺失,最终导致该蛋白高级结构的变化。随后对该基因进行功能互补,进一步验证是否是该基因突变导致的表型异常。5.通过酵母双杂实验和突变体tcd7在无糖、2%、3%的MS培养基上生长观察叶片是否转绿,验证与拟南芥中FLN1/FLN2编码的果糖类似蛋白是否存在相互作用,它们功能是否也一致。6.对突变体tcd7进行组织特异性表达、亚细胞定位及TCD7所编码氨基酸序列保守性及进化树分析,显示该突变基因在叶中表达量高于根茎,所编码蛋白定位于叶绿体,与单子叶植物亲缘关系近,双子叶植物拟南芥等关系较远。7.对高低温条件下突变体tcd7与叶绿素合成、光合作用以及叶绿体发育相关基因实时定量PCR分析发现依赖PEP聚合酶调控途径的基因出现明显下调,且TCD7基因在低温条件下也出现明显下调。本研究通过克隆了一个新的水稻温敏感相关基因TCD7,对该基因的功能进行了初步分析,将有利于后期基因功能的深入研究,同时也有利于完善叶绿体发育机理方面的理论知识。