中文摘要：

斑马叶突变体Oszb是从温敏核不育水稻L35S中发现的一种只在伤根后强光条件下新出生叶片和叶鞘表达黄绿相间的叶色突变体；不伤根或伤根后弱光斑马叶性状不表达；根系恢复正常后表达斑马叶的黄区逐渐恢复绿色；外源脱落酸可以阻止斑马叶的表达。它是研究叶绿体生物合成更理想的材料。该斑马叶性状为一对隐性核基因遗传，是水稻两用核不育系优良的标记性状，在杂交稻制种和种子纯度鉴定中具有重要的应用价值。以斑马叶突变体Oszb和野生型L35S为材料，通过分析伤根前后强光条件下和昼夜体内活性氧、抗氧化酶和内源ABA含量动态变化，揭示突变体Oszb斑马叶表达的生理机制及其与叶绿体生物合成的关系；对斑马叶表达条件下基因表达谱差异基因的高通量测序分析，揭示斑马叶突变体Oszb基因在叶绿体生物合成的作用；通过图位克隆的方法克隆斑马叶Oszb基因；本研究对理解伤害、植物光氧化和逆境激素与叶绿体生物合成的关系具有重要的理论意义

结论摘要：

斑马叶突变体Oszb是从温敏核不育水稻L35S中发现的一种只在伤根后强光条件下新出生叶片和叶鞘表达黄绿相间的叶色突变体,本研究以斑马叶突变体Oszb和野生型及其杂交构建的F2 群体为材料，通过重测序的方法克隆到控制水稻斑马叶表达的基因，该基因位于12号染色体上的LOC_Os12g2480，编码一个9- 顺式- 环氧类胡萝卜素双加氧酶（NCED2），该突变基因NCED2的CDS上第726 的G 突变为T，即由原ATG 突变为ATT，发生了有义突变，其编码的氨基酸在第242位点的甲硫氨酸突变为异亮氨酸。通过构建OsNCED2-ＲＮＡi载体，转化日本晴获得得转基因Ｔ０、Ｔ１和Ｔ２代转基因植株，伤根和强光时都有斑马叶的表型。用野生型OsNCED2本身的启动子和基因构建遗传互补载体，转化斑马叶突变体获得了Ｔ０、Ｔ１和Ｔ２代植株，伤根和强光时未出现斑马叶表型，突变的性状得到互补。OsNCED2-ＲＮＡi转化和OsNCED2-遗传互补突变体都证明了OsNCED2是控制水稻斑马叶突变体Oszb的基因。OsNCED2组织化学定位（GUS）转基因Ｔ０、Ｔ１的染色发现，OsNCED2特异性地在水稻芽、叶、茎、颖花、根、根毛和花的柱头中都有表达。利用根癌农杆菌对OsNCED2 - GFP 融合蛋白在洋葱表皮细胞中进行了瞬时表达，证明OsNCED2在细胞中的叶绿体中表达。通过分析伤根前后强光时同时段体内活性氧（ROS）、抗氧化酶和内源ABA含量动态变化，发现伤根后强光时突变体材料叶片中的活性氧含量出现急剧升高的现象， 18小时后达到峰值，随后在黑暗条件下略有下降趋势，在强光下又有升高的趋势；斑马叶突变体材料活性氧含量显著高于野生型材料。过量的活性氧使发育中新叶受伤害是导致水稻斑马叶表达的原因之一。伤根后强光时野生型材料叶片中的抗氧化酶活性出现急剧升高的现象，随后在黑暗条件下略有下降趋势，在强光下又有升高的趋势；野生型材料抗氧化酶活性升高显著高于斑马叶突变体。较强活性氧清除能力是野生型水稻不表达斑马叶表达的原因。OsNCED2是ABA合成途径中的关键酶，OsNCED2突变后ABA合成受阻，ABA作为逆境反应的植物激素可以调控植物抗氧化系统，在水稻伤根和强光胁迫下不能清除幼叶中的过量ROS，从而对发育中的幼叶产生伤害。本研究对理解伤害、植物光氧化和逆境激素与叶绿体生物合成的关系具有重要的理论意义