水稻中越来越多编码PPR蛋白的基因被报道,PPR蛋白作为植物中较大的蛋白家族之一,其功能主要是影响叶绿体的发育进程,进而导致植物早衰或者延缓衰老死亡。本研究中,通过⁶⁰Coγ射线辐照处理粳稻品种“嘉花1号”得到突变体tcd34,对其进行性状分析、图位克隆、互补验证、基因编辑验证、亚细胞定位实验、生物信息学分析及相关功能分析,得出以下结论:1.在20℃环境中,突变体tcd34的整个植株表现为完全白化表型,到四叶期之后逐渐枯萎死亡;而在32℃环境中,其三叶期植株新长出的第三片叶子为绿色,四叶期植株叶片基本转绿,后期植株能够正常生长,表明突变体tcd34是一个低温敏感致死叶色突变体。2.与突变体tcd34表型相一致,在低温20℃下,突变体的光合色素含量下降非常明显,叶绿体也没有出现光合作用需要的类囊体结构;而在32℃环境中,其光合色素含量和叶绿体结构逐步恢复正常水平。3.通过对培矮64S与tcd34杂交得到的F₂代进行遗传分析,发现F₂代植株叶色表型出现了绿色和白色分离的现象,经过卡方检验发现其结果符合3:1的分离比,表明低温敏感叶色突变性状受一对单隐性核基因（tcd34）控制。4.利用培矮64S与tcd34杂交得到的F₂代群体进行基因定位,将突变基因（tcd34）定位在第3号染色体上143 kb内,DNA测序对比,发现一个编码PPR蛋白的基因（LOC_Os03g40020）在外显子上一个碱基G的缺失,致使翻译提前终止。5.同时通过遗传互补实验及基因编辑实验验证发现,编码PPR蛋白的基因LOC_Os03g40020就是目的基因TCD34。6.对TCD34基因编码的蛋白的氨基酸序列进行同源分析,发现其在不同的高等植物中具有较高的保守性;并发现其与同属于单子叶植物的玉米的亲缘关系最为接近。7.组织特异性表达分析表明,TCD34在植物各个组织中均有表达,且在叶片中的表达水平相对较高;亚细胞定位分析表明,TCD34蛋白作用在叶绿体上。8.mRNA转录水平的分析,发现TCD34基因的突变直接造成光合作用及叶绿体发育相关基因的明显下调;并推断TCD34基因主要参与调控叶绿体发育第一阶段中与核糖体和叶绿体分裂相关基因。综上结果表明,TCD34基因在低温环境中对水稻的叶绿体发育及生长至关重要。同时该基因编码一个PPR蛋白,对TCD34基因的初步探索为之后更加深入的认识PPR蛋白在水稻生长及叶绿体发育中的作用机制提供理论依据。