水稻的叶色突变体对基础研究和育种具有重要的科学意义。本研究利用在水稻品种沈农265群体中产生的自然突变体lps1为材料,突变体lps1的田间表现为分蘖期叶片早衰,主要表现叶尖变黄,对突变体lps1的叶绿素代谢相关基因进行遗传分析与功能分析。主要结果如下:（1）粳稻沈农265群体中发现了1个叶尖部早衰的自然突变体（lps1）。田间调查发现,该突变体分蘖期,叶片出现衰老,主要表现为叶尖早衰变黄。与野生型沈农265相比,突变体lps1的株高、结实率明显降低。通过对光合、荧光参数及叶绿素含量的测定发现:突变体lps1在分蘖期的叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率、初始荧光、最大荧光效率、光化学转移效率和光能转化效率均显著减少。超微结构观察发现,突变体lps1的类囊体数量减少、基粒和片层发生退化排列分散疏松,与质膜间的空隙增大,叶绿体的形状则由椭圆形变成了细长形,说明了突变体lps1中叶绿体的生长发育受到影响。遗传分析表明该叶尖早衰突变体lps1受1对隐性基因控制,通过加密和扩大群体,借助图位克隆技术将控制该性状的基因LPS1定位于水稻第10号染色体上,限定在MM2382与MM2388之间物理距离大约为128kb。（2）对突变体植株lps1与野生型植株沈农265的叶绿素含量（SPAD）值与光合作用荧光参数的检测研究显示,在叶尖早衰突变体lps1植株中,叶绿素含量（SPAD值）、Fo最大荧光、Fm最大荧光效率、Fv/Fm光能捕获效率、Fv’/Fm’最大光和效率、PSII光化学转移效率、NPQ光化学转移效率、qN光能转化效率、ETR比值与野生型植株沈农265的测定结果相比均明显下降。这些测定结果说明叶尖早衰突变体lps1的细胞中叶绿素的大量降解与突变体光合速率骤降有关。此外荧光参数的测定结果说明了在突变体植株lps1中出现的净光合能力的下降与光系统II以及捕光色素结构的破坏密切相关,而且发生了光能-化学能转化效率与净光合能力的下降,推测突变体lps1细胞的活性氧积累可能影响了突变体lps1植株的光合作用,使光合能力下降。（3）对叶尖早衰突变体lps1进行活性氧代谢的生理指标测定实验结果表明:与野生型植株沈农265相比,突变体植株lps1叶片细胞中的超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化物酶（POD）活性、丙二醛（MDA）含量、过氧化氢（H₂O₂）含量、超氧阴离子（O₂.^-）含量、过氧化氢酶（CAT）活性积累量均提高。我们推测由于突变体lps1的叶片细胞中累积了大量的ROS（活性氧）,导致超氧化物歧化酶活性提高,而超氧化物歧化酶催化氧负离子发生歧化反应,会生成过氧化氢与氧气。生产的大量的过氧化氢又会导致细胞内过氧化物酶的活性上升。活性氧在植株体内的大量积累会造成很多不良后果,包括引起细胞生物膜系统中的脂类分子发生过氧化反应,损伤生物膜的结构,膜脂的过氧化反应会导致丙二醛在细胞中的累积,这些就是一系列的连锁反应。电导率是外渗物质,表示细胞膜通透性的,而丙二醛是过氧化物质会导致细胞膜破裂,渗出细胞膜物质使电导率增大,丙二醛与电导率两者呈正相关。超氧阴离子与过氧化氢产生过氧化物质,过多的积累而产生的活性氧,生成氧化性物质,使细胞膜过氧化物质增多,细胞膜破裂,类囊体瓦解。而超氧化物歧化酶分解超氧阴离子,生成氧气和过氧化氢,然后再在过氧化氢酶和过氧化物酶的催化下生成水和氧气。