叶色突变体在自然界中广泛存在,在多种植物中均有发现,如拟南芥、水稻、玉米、棉花等。而叶色突变的类型也是多种多样的,有黄化、白化、花斑、条纹等。叶色突变体作为研究叶绿体发育、叶绿素合成、光合作用的理想材料,被大家广泛研究。本研究选用在棉花组织培养过程中产生的温敏黄化（thermal sensitive virescent;tsv）突变体为材料,经分离纯化后分别对其生理生化特性、遗传特性进行研究,结合高通量测序技术和图位克隆对目标基因进行定位,筛选候选基因进行初步验证。主要研究结果如下:1、温敏黄化突变体tsv在23℃环境中时整株黄化,28℃环境中则与正常植株无明显差异。究其主要原因为,23℃环境中tsv突变体栅栏组织发育不良,叶绿体发育严重受阻,叶绿素和类胡萝卜素含量显著下降,表现为叶片黄化。该突变体净光合速率极大下降,透射电镜观察和叶片淀粉染色显示其叶绿体中无明显淀粉粒积累,干重明显低于对照中棉所24（CCRI24）。2、通过对该材料构建群体,利用F2代群体对其遗传特性进行研究,推测该性状由单隐性基因控制,利用F2代分离群体构建混池进行BSA-seq,通过Euclidean Distance和SNP-index方法对测序结果进行关联分析,对SNP位点和In Del关联分析结果取交集得到一个3.84 Mb的区间,位于A12染色体的0-3.84Mb位置。3、对tsv突变体和对照CCRI24在23℃和28℃环境下取样进行转录组测序,分析结果显示23℃下tsv突变体与对照CCRI24之间的差异基因达到显著水平的有1758个;28℃下tsv突变体与对照CCRI24之间的差异基因达到显著水平的有862个,而23℃下tsv突变体与28℃下突变体之间的差异基因个数则达到了9863,GO富集分析在三组数据间均富集到了可能与黄化性状相关的途径,如r RNA代谢过程、核糖体发生等途径、血红素结合途径、四吡咯结合途径、核糖体以及核糖体蛋白复合体。而KEGG分析分别富集到了光合作用途径、光合作用相关的天线蛋白、核糖体的生物合成、内质网的蛋白加工、RNA运输,RNA的降解,黄酮类的生物合成等过程。4、从南京农业大学测序二代数据库中获取陆地棉全基因组的SSR标记,通过聚丙烯酰胺凝胶电泳筛选标记并进行读取,构建连锁图对BSA-seq测序结果关联区域进行验证,发现该性状与A12号染色体上的数对SSR标记存在连锁现象,最终用8对标记绘制了一个遗传距离为16.5 c M的遗传图谱,候选基因落在SSR标记A12＿339和A12＿298之间,与标记A12＿339和A12＿298之间的遗传距离分别为0.6 c M和2.1 c M。这两对标记间物理距离为1.66 Mb。5、对候选区段内基因进行分析,结合转录组数据和棉花基因组网站上的功能注释,选取了六个候选基因进行了Virus Induced Gene Slience（VIGS）实验,其中两个基因Gh＿A12G0013和Gh＿A12G0158处理的植株出现了与空白对照差异的不同表型,可能与目标性状相关。Gh＿A12G0013和Gh＿A12G0158分别编码核糖体生物合成蛋白BOP1和4-羟基-3-甲基丁烯-2-烯基二磷酸还原酶,分别出现了叶片皱缩、叶脉黄化和叶片网纹状黄化,对两基因沉默效率进行检测,均在60%和70%以上,可以推断该表型由这两基因沉默导致。