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提高水稻(Oryzasativa)光合作用效率是提高水稻产量的重要途径，叶色突变体的分析和研究对于理解水稻光合作用调控机理和提高其光合作用效率具有重要意义。为了更为深入系统的分析水稻光合作用机制，我们从EMS诱变水稻突变体库中筛选得到了7个叶色突变体并对其进行了表型刻画，对其中的2个突变体Osza(OryzasativaZebraGrain)、Osgf(OryzasativaGoddenandearlyFlowering)进行了基因克隆以及基因芯片分析。其主要结果如下:
1.突变体是通过与野生型(wildtype，WT)相比色素缺失的表型筛选得到，进一步分析主要的光合作用生理指标发现:相比野生型植株，这些突变体的色素含量普遍下降，光合电子传递受阻，光系统Ⅰ和Ⅱ的亚基蛋白含量降低。
2.用图位克隆的方法克隆了Osza、Osgf两个突变体的突变基因。发现OSZA定位于六号染色体51CM附近，物理位置在8179kb至8312kb之间;编码核糖核苷二磷酸还原酶(RNRase)小亚基。OSGF定位于六号染色体84CM附近，物理位置在23602kb至23934kb之间;编码血红素加氧酶。
3.为了从基因组水平全面检测Osza、Osgf突变体中光合作用功能缺陷对整个植株生长发育相关基因表达的影响，我们对其做了基因芯片检测分析。发现在Osza突变体中，热激蛋白，激素信号相关蛋白，伴侣因子，转录因子GRAS(GAI，RGA，SCR)、WRKY等基因的表达显著上调;定位于叶绿体蛋白基因，磷酸酶类基因，能量代谢相关基因的表达发生了显著的下调，此外含BURP(BNM2，USP，RD22，andPGlbeta)domain蛋白也显著下调。在Osgf突变体中，促开花的转录因子，激素合成和感受相关基因，蛋白酶类基因的表达有明显上调;与细胞壁合成相关基因，血红素代谢相关基因，负向光调节蛋白基因的表达有明显下调。
这些研究结果表明水稻叶色发育变异会影响光合作用效率及相关基因表达调控。进一步对水稻叶色突变基因进行功能研究将对于我们理解水稻的光合作用及叶绿体发育的调控机制有重要意义。