大白菜(Brassica rapa ssp.pekinensis)是中国种植面积最大的蔬菜作物。叶片是它的主要食用部分,而且叶片也是白菜进行光合作用的场所,所以对大白菜尤其是叶片的多种性状进行研究就显得尤为重要。随着白菜基因组序列的测序完成,为白菜功能基因组学的研究提供了大量可靠信息(Wang et al.,2011),叶色突变体越来越多的应用于对基因功能的研究中,本文以通过EMS诱变所获得了一个大白菜叶片黄化突变体lcm2,在确定其稳定遗传后,对突变体与野生型的生理特性进行分析,利用改良的Mutmap技术,确定了突变位点,并克隆了相应的突变基因lcm2,利用转录组测序技术,对突变位点进行进一步的验证,找到可能参与叶片黄化的相关代谢通路,主要研究结果如下:1.大白菜黄化突变体lcm2在整个生长阶段均表现出叶色黄化这一特征,对二者体内的光合色素进行测定,发现lcm2中叶绿素以及类胡萝卜素含量显著降低,但不同时期突变体植株的干重较同时期的野生型相比能稍微偏低一些,并没有出现特别明显的光合能力减弱,能正常生长发育。2.对lcm2和FT植株的叶绿体结构进行观察,lcm2叶绿体发育异常,形状不规则,无明显基粒结构存在,lcm2相对于FT,净光合速率下降,光合能力减弱,对二者的荧光动力学参数比较分析发现,lcm2植株的光合转换效率以及电子传递率都有所降低。3.用改良Mutmap的方法对黄化突变基因进行预测以及克隆验证,证明是位于A03号染色体上BraA03000615这个基因上的一个碱基位点的改变导致黄化突变的产生,将其命名为lcm2。4.对突变体与野生型做转录组分析,进一步验证上述定位结果,并且通过与参考基因组以及参加基因的比对,找到744个差异表达基因,其中有328个基因在lcm2中上调表达,416个DEGs在lcm2中下调表达。在GO功能富集分析中,有39条GO terms被显著富集,其中29条被富集到生物学过程中,7条被富集到分子功能中,3条被注释到细胞组分中。再通过KEGG数据库对DEGs进行pathway通路分析,DEGs被显著富集到16条KEGG pathway中,值得注意的是其中包含3条可能与叶色相关的通路,包括花青素代谢通路、光合作用中的碳固定以及光转换通路,可以为叶色研究提供参考。