叶绿体本身就携带遗传物质和遗传系统,但同时会受到核编码基因的调控。然而,对植物叶绿体的生长发育过程中的调控机制还不是很清楚。本研究的材料是水稻的粳稻品种“嘉花1号”经EMS化学诱变得到的苗期叶色白化突变体tcd6,通过对其表型特征的观察、叶绿体发育分析、突变基因克隆、转基因互补、烟草原生质体亚细胞定位及功能分析等,得到以下结论:1、不管是在高温(32℃)还是低温(20℃)条件下,tcd6突变体幼苗都表现出绿色缺失表型,即二叶期、三叶期均表现出严重的叶片缺色,四叶期逐渐恢复,五叶期的第5叶基本恢复至与野生型“嘉花1号”一致的绿色正常表型。2、克隆得到了水稻中一个新的编码PPR蛋白的基因TCD6(LOC＿Os06g02200),该基因编码的蛋白包含14个PPR基序,是一个典型的DYW型蛋白,并通过互补实验证明了TCD6基因的缺陷是造成水稻突变体叶色表型变化的原因。3、光合色素含量测定及叶绿体显微电镜观察发现,tcd6突变体叶色缺失的第3叶中叶绿体发育严重缺陷,基粒片层缺失,出现空泡状结构,使得光合作用相关的色素无法合成,最终导致叶片颜色白化。4、亚细胞定位发现,TCD6蛋白定位于叶绿体中,组织定位分析表明,TCD6基因是水稻苗期叶片叶绿体发育早期的必需基因。5、TCD6基因参与调控水稻早期叶片中的PEP活性,TCD6基因的突变会使水稻早期叶片中的PEP活性降低,从而影响叶绿体发育的第三阶段,最终导致早期叶片发育过程中绿色缺失,出现白化现象。6、对水稻叶绿体转录本剪接分析发现,TCD6基因不仅参与水稻苗期叶片发育早期质体基因ndh A转录本的剪接,也参与了ndh A基因的RNA编辑。