叶色突变体是自然界中比较常见的一种突变类型,很早就被人们所关注。叶绿素是绿色植物叶绿体内参与光合作用的主要色素,当与叶绿素代谢途径相关的基因发生突变时或者叶绿体发育不完整时,植物的叶色就会发生改变,因此,水稻叶色突变体可作为研究水稻叶绿素合成与降解途径、叶绿体形态结构和发育、光合机制和植物生长发育特点的重要试验材料。此外,叶色突变体具有叶色性状明显和易于区分辨别的特点,可作为叶色标记,用于杂交水稻的制种和繁殖,因而在育种上具有较大的应用价值。同时,水稻作为单子叶植物的模式植物,还是研究穗发育的重要材料。对水稻幼穗形态建成与发育过程的深入研究,不仅有利于揭示穗的形成发展机制,而且对提高水稻产量具有重要的作用。本研究采用化学诱变(EMS)处理水稻粳稻品种日本晴,获得了稳定遗传的水稻黄绿叶突变体505ys和穗退化突变体6642,并对505ys和6642进行了遗传分析、性状表型观察和测定,以及基因定位,为之后基因克隆奠定基础,对水稻育种也有一定的潜在价值。主要研究结果如下：1.水稻黄绿叶突变体505ys：对其表型观察和主要农艺性状调查后发现,该突变体505ys在整个生育期呈黄绿色,与野生型相比,它在成熟期的株高、穗长和每穗着粒数分别增加9.80%、17.95%和23.75%,每株有效穗数和千粒重分别减少21.32%和3.15%。对505ys和日本晴进行叶绿素含量测定,发现505ys在苗期和孕穗期叶片叶绿素a含量分别为2.19 mg.g-1和1.14 mg.g-1,分别比野生型降低25.66%和44.45%,叶绿素b含量分别为0.72 mg.g-1和0.40 mg.g-1,分别比野生型降低32.11%和48.26%。对505ys和日本晴的苗期叶片进行透射电子显微镜观察,结果显示505ys的叶绿体形态规则,而内部结构多淀粉粒堆积。遗传分析表明505ys的突变性状由1对隐性核基因控制。以(505ys/明恢63)F2作为定位群体,利用SSR和InDel标记将突变基因定位于水稻第2染色体长臂InDel标记W2和W3之间,与这2个标记的遗传距离分别为0.42 cM和1.38 cM,物理距离约为410kb。该区间内包含有53个预测基因,并未见叶色突变基因的克隆报道,故认为该基因是一个新的水稻黄绿叶突变基因,暂命名为505ys(t)。2.水稻穗退化突变体6642：对其表型观察后发现,该突变体抽穗前与野生型日本晴差异不明显,抽穗后该突变体只有少数几个一次枝梗,二次枝梗和颖花严重退化,且突变植株几乎不结实,仅极少数穗子含有几粒饱满或不饱满的籽粒。遗传分析表明6642的突变性状由1对隐性核基因控制。由于突变体难以结实,以杂合体方式进行保存,并以(6642杂合体/冈46B)F2作为定位群体,利用SSR和InDel标记将突变基因定位于水稻第6染色体长臂InDel标记243-0和243-7之间,与这2个标记的遗传距离分别为0.38 cM和0.67 cM,物理距离约为70kb。该区间内包含有10个基因,对该区域基因进行初步的功能分析后,认为该基因可能是一个新的与水稻穗发育相关的突变基因,暂命名为6642(t)。