水稻苗期叶片白化转绿性状研究进展.doc

水稻苗期叶片白化转绿性状研究进展摘要：白化转绿突变体在基础理论研究和实际应用研究方面均具有重要意义。介绍了国内外在水稻白化转绿突变体材料的发掘、生理生化特性、性状遗传、基因定位及克隆、分子作用机理和作为标记性状基因应用等方面的研究进展。关键词：水稻（oryza sativa）；突变体；白化转绿；基因；标记性状中图分类号：s511；q343.1 文献标识码：a 文章编号：0439-8114（2012）23-5241-07research advances on green revertible albino mutants of rice leaves in seeding stagedong hua-lin，fei zhen-jiang，wei lei，wu xiao-zhi，zhou peng（institute of food crop research of hubei academy of agriculture sciences / hubei key laboratory of food crop germplasm and genetic improvement， wuhan 430064，china）abstract： the gra（green revertible albino） mutant is very important in theoretical research and practical applications. the research advances both at home and abroad in aspects of mutants discovering， characters of physiology and biochemistry， hereditary of trait， gene mapping and cloning， molecular mechanism and its application as a trait marker gene were reviewed. key words： rice； mutant； green revertible albino（gra）； gene； trait marker叶片是植物最主要的光合作用器官，其颜色变异类型丰富且易于鉴定，因此叶色突变体是研究植物光合作用、叶绿素生物合成、叶绿体结构功能和遗传发育调控机理等的重要材料1，2。在实际生产中，叶色变异也是培育新特品种的重要材料来源，如园艺作物中的金（银）边吊兰、金边黄杨，烟草中的白肋型烟，茶叶中的安吉白茶等。叶色突变体的来源十分广泛，包括自发突变、人工诱发突变、插入突变和基因沉默突变2。叶色变异直观表现为不正常的黄化、白化、白翠、绿白、浅绿、黄绿、绿黄和条纹等3。从突变性状对个体的生长发育影响上可以分为致死突变、非致死突变4及条件致死突变；致死突变如苗期白化、部分黄化突变体在苗期光合作用完全受阻，幼苗仅靠种子中胚乳营养生长，待胚乳养分耗尽时植株就会死亡5。非致死突变如花斑叶、浅绿叶、斑马叶、大部分白化转绿突变体等。条件致死突变如水稻中白化转绿突变体w256、v37等，在较低温度下（低于20 ）则不发生叶色转换而夭亡，当温度升高后可以白化转绿完成生长发育。作为全球重要的粮食作物，同时又是重要的模式研究植物的水稻（oryza sativa），在其中发现了众多的叶色突变体。水稻叶色突变体的发掘和鉴定对于开展相关基因的定位、克隆和作用机理研究以及开发简便易用的作物标记性状等具有重要的理论意义和应用价值。水稻叶色变异种类丰富，有整个生育期均呈叶色异常的如黄绿叶8、常绿叶9、紫色叶10等。更多的叶色突变常在苗期表达，表型明显，如苗期叶片白化、黄化、条纹、斑马叶以及白化转绿等。有些叶色突变体如白化等光合作用能力严重减弱或丧失，突变体严重发育不良甚至不能存活，只能通过杂合状态保留隐性的突变基因进行基础性研究，在实际生产中没什么实用价值11。但有些非致死突变体其个体生长发育在生育进程或温度条件改变的情况下可以部分甚至完全恢复到正常水平，如水稻中的白化转绿突变体（green revertible albino mutant，gra），这类突变体在一定条件下白化失绿，待条件改变后可以恢复绿色，继续生长发育完成整个生育进程。白化转绿突变体一方面可以进行植物光合作用机理、叶绿素生理生化、相关基因分子生物学等方面的基础研究，另一方面在水稻生产、育种上也可以广泛应用于性状标记，为新培育的品种或重要育种材料打上标记以利于鉴别。不仅可以加强品种知识产权的保护，更重要的是在两系不育系的繁殖和制种中可以方便快速地鉴别串粉混杂和不育系自交结实12。鉴于水稻白化转绿突变体的特殊表现及实际应用价值，下面将详细介绍此类突变体的研究进展，以期对该类突变体的研究和应用提供帮助。1 白化转绿突变体的来源水稻叶色白化转绿型突变体是众多叶色突变体中较为特殊的一类，在一定温度条件或生育期时其叶片表现为白化状，但以后则可正常合成叶绿素，失绿的叶片组织随着外界温度的变化或者植株的生长发育而逐渐复绿，叶片呈正常绿色。白化转绿突变体主要来源于自然变异和人工诱变。自然变异是在自然条件下发生的基因突变，一般发生频率较低，在白化转绿突变表型上国内外研究者还是发现了一定数量的自然突变体。如日本学者发现的白化转绿v1v12（virescent-112）系列突变体，并对v1v3进行深入研究7，13，14。董彦君等11在水稻育种材料中发现苗期低温敏感的突变体fan5。夏九成4从d702bd香b的杂交后代中选育出受温度和发育进程共同控制的突变体“259”。chen等15报道一个在粳稻qiufeng（秋丰）中自然突变产生的白化转绿突变体qiufengm。张毅等16报道从g46b与意大利粳稻sirio杂交后代中筛选到一个白化转绿突变体gra。从w9641sw6154s f1代花粉培养后代中获得白化转绿突变体rgr（t），贾银华17、杨洁18将该性状转育到培矮64s及y1s中培育出新的白化转绿不育系白01s、白02s。郭士伟等19在宜香b中发现了白化转绿突变体gra。王军等20从9311中获得白化转绿突变体v13（t）。郑静21研究的白化转绿突变体xgs系光温敏不育系材料。人工诱变包括辐射、卫星搭载22、离子束、ems23，24、叠氮化钠等诱变技术进行理化诱变25。浙江大学原子核农业科学研究所利用60co-辐照处理两系不育系培矮64s、广占63s、2177s及三系保持系ii-32b、龙特甫b等，获得了一系列白化转绿突变体w1、w17、w24、w25和w2726，27，以及白化转绿不育系全龙a、玉兔s、白丰a和nhr111s等28-32。陈佳颖等33在粳稻品种嘉花1号种子经60co-射线辐照处理的后代中，发现了黄化转绿突变体mr21。郭涛等22利用返回式卫星搭载francis种子进行空间诱变，获得一株白化转绿、多分蘖矮秆突变体hfa-1。白化转绿突变体zjw23、gra7524分别由中9b、日本晴经ems处理得到。随着生物技术的发展，基于转基因操作技术为基础的插入突变和基因沉默突变逐渐应用于新的突变体发掘，插入突变是利用t-dna、转座子元件等插入到植物基因组中诱发突变，基因沉默突变是在染色体水平利用基因表达调控技术沉默某些基因区段产生变异4。jung等34、liu等35利用t-dna突变体库分别筛选到一份白化转绿突变体并进行了性状鉴定和基因的精细定位研究。2 白化转绿突变体性状表现及分类2.1 白化转绿突变体表型白化转绿突变体是在苗期某一时段叶片白化（或黄化、淡绿），随着生育进程及温度等条件的变化，突变体植株逐步转绿恢复至正常绿色。白化转绿包含一个叶色变化过程及这一过程所经历的生育进程。叶色变化过程即经历叶片白化和转绿两个阶段：白化阶段大部分研究材料都是在起始13叶白化，转绿从第4叶以后。不过也有例外，突变体v37在自然条件下第1、2叶呈正常绿色，从3叶以后至分蘖盛期叶片退绿变白，抽穗后基本恢复正常。王兵24研究的白化转绿突变体gra75 13叶表现正常绿色，从第47叶开始白化，从第8叶又恢复绿色，前面白化叶片也转为淡绿色。白化转绿这一叫法只是体现了这类突变体的一个共同变化过程，在不同的研究材料中白化表型、转绿过程及转绿所依赖的条件也有不同。首先，白化程度上有细微差异：有的突变体白化期叶片完全白化，如gra16和白01s18等，有的白化程度轻如淡绿gra19或黄化mr2133以及叶片部分白化，如秋丰m15和v13（t）20等。有的是从叶片边缘开始白化18，有的则相反， 从叶片基部和中脉向外蔓延白化，仅叶尖和边缘留有少许绿色20。在转绿过程中不同研究材料也表现多样：从4叶以后转绿，有的突变体前3叶也跟着转绿，只是转绿恢复程度不及以后叶片，这可能也有叶片逐渐衰老、叶绿素降解的原因，有的前面白化叶片不转绿就直接枯死，4叶及以后叶片转为绿色15。在4叶及以后复绿材料叶片颜色有的几乎恢复至野生型对照水平，如gra19、g925等。也有的叶片尽管复绿但仍较野生型颜色稍浅，如秋丰m15，甚至其谷壳颜色在抽穗期也呈浅绿色。2.2 白化转绿突变体对温光及生育进程的反应从白化条件上看，有的突变体对温度敏感，如v113、v214、v13（t）20、w127、w1726、w256、fan511、2594、mr2133、白01s18等均受低温诱导，但各自的低温诱导临界温度又不同，从2028 不等。突变体hfa-122、w4、w1125则在较高温度下（2530 ）完全白化，较低温度（2025 ）表现黄化，与此类似的还有房贤涛等36及yatou等37报道的水稻温敏感叶绿素突变体，表现为高温有利于白化特征的表达。有的突变体则对温度钝感，其白化转绿依赖生育进程的推进，如从宜香b中发现的突变体gra19、秋丰m15、xgs21及广占63s中经辐射筛选的突变体g925等。突变体v37则表现对温度和光周期敏感，在人工控制20 或30 恒温下，至3叶期，突变体23叶表现严重失绿；在持续20 的光照培养箱中，突变体在2叶期后叶片完全白化，叶片不再转绿，此后30 d植株死亡；在25 恒温下叶片失绿持续整个生育期。但在变温条件下（白天30 光照12 h， 晚上20 光照12 h）下，突变体叶片颜色几乎和野生型差不多，只是整个生育期叶片产生细微的白条纹。在大田条件下，突变体在3叶期前叶片都是绿色的，此后到分蘖结束前有完全白化的叶片，抽穗后白化叶基本完全转绿，整个分蘖期基本都是白化叶，也有少量绿色叶片38。2.3 白化转绿突变体的分类从上述分析可知，白化转绿突变体其实也包含众多的突变类型，暗示其复杂的遗传多样性，因此有研究者又将白化转绿突变体依据对外界条件的依赖性再分类。舒庆尧等26根据水稻白化转绿突变体白化性状表达与温度的关系，将其分为高温敏感型、低温敏感型和温钝型。温度敏感型突变体只在一定的温度范围内表达白化性状，而温钝型突变体则对温度不敏感。根据突变体转绿后的叶色程度，可分为白化转浅绿、白化转绿和白化转黄绿突变体三类25。3 白化转绿突变体叶绿素含量及叶绿体结构变化3.1 白化转绿突变体叶绿素含量变化情况水稻叶绿体中所含的光合色素主要是叶绿素（a、b）和类胡萝卜素，它们以色素蛋白复合体的形式存在于叶绿体中39，光合色素各成分的含量及比例、叶绿体的超微结构及蛋白质含量等影响着叶色表达25。白化转绿突变体在白化阶段叶绿素含量显著降低，舒庆尧等26研究了4个温敏水稻叶色突变体w4、w11、w17和w25在不同温度及转绿过程中叶绿素a、b含量及两者比值，其中w4和w11在较低温度（1525 ）下叶绿素含量较高，而w17和w25则在较高温度下（3035 ）叶绿素含量最高，与两种类型材料叶色变化温度反应一致。在转绿过程中25 条件下w4和w17从1.5叶期至3.5叶期叶绿素含量迅速增加，分别从相对于野生型亲本2177s的7.5%和4.1%增加到86.6%和81.1%，尤其是叶绿素a含量几乎接近野生型亲本。而w25叶绿素含量增长较缓慢。崔海瑞等27对温敏突变体w1在2.5叶期的叶绿素含量、各组分含量及比例进行研究发现，在低温白化时（1520 ）叶绿素（chl）和类胡萝卜素（caro）含量只相当于对照2177s的7.7%10.5%和8.5%17.7%，在处理温度范围内（1535 ）突变体caro/chl比值变化于0.380.16之间，随温度的升高而降低，而对照caro/chl比值从0.21降低到0.16，当caro/chl比值在0.22以上时表现白化。夏九成4在2叶期测定白化突变体“259”及对照“9311”的叶绿素含量分别为12和25.3（spad值），差异显著，待复绿后两者叶绿素含量则无显著差异。郑静21对白化突变体xgs研究发现，白化期突变体2叶期叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量分别为对照02428的14.5%、19.1%和14.0%，返绿后（4叶期）各色素含量相对于对照02428的比值已提高到76.8%、56.65%和93.25%。李瑞清25分别在2叶期（转绿前）、4叶期（转绿中）和6叶期（转绿后）测量突变体g9和野生型对照广占63s叶绿素a、叶绿素b含量，结果显示在转绿前突变体叶绿素含量很低，仅为对照的0.24%和0.40%；转绿中相对于野生型比值分别提高到22.87%和42.66%，转绿后则为97.34%和90.47%。在对秋丰m的研究中，3叶期测定的叶绿素a、b和类胡萝卜素含量为同期野生亲本秋丰的1/3左右，4叶期三种光合色素含量分别为野生型的47.3%、74.6%和84.6%，至抽穗期倒三叶色素含量与野生型的比例与第四叶相当15。王培培23测定突变体zjw 3叶期的叶绿素a、b和类胡萝卜素含量，仅为同时期野生型含量的13.93%、19.36%和28.34%，4叶期时差异明显缩小，突变体上述色素含量相对于野生型的比值分别提高到69.88%、55.53%和69.70%，在23、26和30 温度下，zjw突变体三种色素含量随着温度而逐渐升高。陈佳颖等33在苗龄4周时测量不同温度处理下的供试材料的光合色素含量，结果显示野生型亲本嘉花1号光合色素含量几乎不受温度影响，在高温（30 ）处理中突变体mr21和野生型亲本叶绿素含量差异也不大，但在低温（20 ）时，mr21叶绿素a和叶绿素b均显著低于野生型亲本。突变体的叶绿素a/叶绿素b比值及类胡萝卜素含量在不同温度处理下差异不明显，但均低于野生型亲本。郭涛等22对白化转绿伴随矮秆多分蘖突变体hfa-1叶绿素含量及净光合速率分析显示，在二叶期（白化期）突变体叶绿素a、b和总叶绿素含量仅为野生型亲本francis的3.57%、1.41%和3.05%，净光合速率减少35.3%，在拔节期（转绿期）叶绿素含量和净光合速率与对照相比没有显著差异。郭士伟等19对源自宜香b的白化转绿突变体gra叶绿素含量的分析显示，从苗龄4周到12周，突变体/野生型叶绿素含量比值从34.5%逐渐升高到99.4%。从上述可以看出白化转绿性状转变伴随着叶绿素总含量的大幅变化，这种变化有的是受温度调控，有的是依赖生育进程的发育，也有突变体同时受到温度及生育进程的协同调控4，22。3.2 白化转绿突变体超微结构变化情况在叶绿体发育过程中，叶绿素的合成与类囊体膜的形成关系密切。通过对突变体v13（t）及其野生型亲本对照9311在不同温度下处理的透射电镜分析，发现9311在不同温度下叶绿体内部具有明显的类囊体基粒片层结构，数量丰富，排列紧凑；突变体在24 下，白化叶片中没有叶绿体或叶绿体发育极不正常，只能看到一些空的囊泡结构，观察不到类囊体基粒片层结构存在，说明突变体叶绿体在低温下发育异常，最终影响叶绿素的合成而使叶片白化；在28 条件下，白化转绿叶片部分细胞中没有叶绿体或者叶绿体发育不正常，而部分细胞中叶绿体发育正常，这两种类型的细胞交替排列，表明随着温度的升高，部分细胞内叶绿体发育恢复正常，叶片逐渐白化转绿20。突变体hfa-122和白01s18电镜观察结果与v13（t）类似。郑静21对突变体xgs的超微结构观察及吴殿星等40对w25叶绿体结果观察分析发现，完全白化的叶片叶绿体轮廓完好，但是内部结构简单，仅有少量的片状结构，缺乏丰富的、高度组织化的内膜系统，尚未分化出基粒和基粒片层，显示白化时期叶绿体发育滞后。当突变体逐渐转绿后，叶绿体基粒和基粒片层数量变多，结构基本恢复正常。4 白化转绿突变体的遗传、基因定位及克隆情况目前报道的水稻白化转绿突变体绝大多数由隐性核基因控制，且主要为单基因遗传。由显性基因控制的此类突变体较少，房贤涛等36用辐照处理两系不育系se21s得到6个白化转黄绿突变体，其中只有21w1系由显性基因控制。在已报道的40多个白化转绿突变体中，有17个进行了基因定位，除第7、12染色体外的其他10条均有基因分布，详细定位区间及相邻标记见表1。其中5个突变基因已经被克隆，gra（t）精细定位并预测基因功能38。v1（virescent-1）编码一个定位在叶绿体上的蛋白质nus1。nus1蛋白特异地在未露出的未成熟叶片中积累，低温处理能增强其积累。nus1 参与了叶绿体rna 的代谢调控过程，在冷胁迫下早期（即叶片露出前）叶绿体发育过程中，能促进质体遗传系统的建立42。v1突变体在早期遇低温则会引起nus1蛋白缺乏，从而影响叶绿体rrna的积累以及叶绿体基因的转录和翻译，结果导致叶片白化。基因v2（virescent-2）编码一个定位在质体和线粒体上的新型鸟苷酸激酶（gk），参与调节叶绿体发育时期的信号向细胞核传输，是叶绿体分化所必需的。v2突变后质体基因的时期特异表达性丧失，核基因组编码的质体蛋白的表达被抑制，同时质体蛋白翻译机制也丧失功能，引起叶绿体分化受到影响，尤其在叶片发育早期破坏了叶绿体的蛋白翻译机制，最终使叶绿体发育不能正常进行，导致出现白化的叶片43。yoo等7通过图位克隆发现v3编码了核苷酸还原酶中的一个大亚基（rnrl1），序列分析发现v3突变体在rnrl1的第5外显子处发生了1个单碱基的突变，使得甘氨酸错配为丝氨酸，从而影响了rnrl1的表达，结果影响了叶片发育过程中叶绿素的合成。ysa基因编码一个含有16 个串联ppr基序的三角状五肽重复（pentatricopeptide repeat，ppr）蛋白44。ysa 在水稻幼叶和茎秆中高表达，并且其表达受光调节，它的突变导致水稻幼苗产生白化突变体ysa。ysa在3叶期以前白化，之后叶片逐渐变绿，到6 叶期完全恢复成正常绿色，进一步分析表明ysa叶色的改变和叶绿素含量以及叶绿体发育的变化相关。郭涛等22利用突变体hfa-1与粳稻品种02428杂交获得的f2 群体，将hw-1（t）基因定位在水稻第4 染色体长臂上两个indel标记hw27和hw7间46.9 kb的物理距离内，接着通过进一步精细定位、区间内预测基因、cdna测序以及候选基因同源性分析，逐步确定编码immutants（im）蛋白的loc_os04g57320为白化转绿和多分蘖矮秆基因hw-1（t）45。推测该基因突变造成苗期光合系统（psii）的电子传递受阻，psii能量持续积累，产生大量单线态氧；psii电子传递受阻同时导致苗期类胡萝卜素含量减少，缺少类胡萝卜素保护的叶绿体遭单线态氧破坏，失绿变白22。gra（t）基因定位在水稻2号染色体的长臂上15。进一步通过来源于籼型光温敏雄性不育系培矮64s与qiufengm杂交后的1 936个f2白化性状的隐形单株定位群体，最终把该基因定位到rm2-97与rm13553之间的42.4 kb区间。在11个orf中预测orf-6与叶绿体发育最可能有关。该基因编码水稻中的一个叶绿体蛋白合成的延伸因子tu。测序分析表明，该基因在编码区有1个c到t的碱基替换，即造成gra（t）中的苏氨酸到异亮氨酸的错义突变46。5 分子作用机理研究进展5.1 光合色素的生物合成与代谢水稻叶片颜色的变化和叶绿素含量关系密切，一般认为叶色的深浅是叶绿素含量的外在表现。高等植物叶绿素生物合成是一个非常复杂的酶促生化反应过程，由20 多个基因编码的15 种酶完成，其中任何一个基因发生突变都可能导致叶绿素合成受阻，从而引起叶色变异48。崔海瑞等27在研究温敏突变体w1时发现，低温下叶绿素a（chl a）合成途径下游中间产物如叶绿素酸（pchl）、mg-原卟啉（mg-proto ix）、原卟啉（proto ix）的含量都明显低于高温下及野生型的含量，而上游产物-氨基酮戊酸（ala）和胆色素原（pbg）的积累量却明显大于高温下的含量，且也高于同温度下野生型的含量，根据叶绿素生物合成途径glu（谷氨酸）alapbgurogen （尿卟啉原）coprogen （粪卟啉原）proto ixmg-proto ixpchlchl a，可知叶绿素的合成受阻部位在pbg缩合成卟啉原。除叶绿素外，光合色素中的类胡萝卜素不仅辅助吸收光能，还有一个重要的功能就是在强光下保护细胞及叶绿体免遭氧自由基的损伤49。hw-1基因突变影响光合系统（psii）的电子传递，进而影响了胡萝卜素含量，类胡萝卜素代谢过程的异常同样会引起叶片颜色的变化22。5.2 叶绿体的形成和发育叶绿体作为光合作用的主要场所，其形成和发育过程中需要的叶绿体蛋白由叶绿体和细胞核基因共同编码，而且主要由核基因编码，核基因编码蛋白质在细胞质中合成后通过叶绿体被膜转入叶绿体内50。该过程中核基因转录翻译、蛋白质加工运输及叶绿体基因表达、蛋白质折叠与降解、类囊体及色素蛋白复合体形成等某一环节受阻，均可引起叶绿体发育不良，产生各种叶色变异51。已克隆的突变体基因v1编码一个rna特异结合蛋白nus1，参与到叶片发育早期叶绿体rna的代谢途径，突变体早期遇低温后rrna含量改变，叶绿体发育受到抑制。5.3 核-质信号传导途径作为半自主细胞器，叶绿体和细胞核基因组之间的协调表达对于叶绿体正确合成及功能维持十分重要，这就涉及到细胞质与核基因之间信号的双向传导和应答反馈机制的正确运行。当核-质信号传导途径遇阻，就会对叶绿素或叶绿体生物合成造成影响，引起叶色变异。v2基因编码的新型鸟苷酸激酶（gk），参与调节叶绿体发育时期的信号向细胞核传输，是叶绿体分化所必需的43。同时也参与到水稻叶绿体分化早期质体遗传系统中质体转录本的翻译。叶色变异涉及到色素分子的合成、色素蛋白体形成、前质体合成和发育为成熟的叶绿体等一系列复杂的生理生化过程，这其中还有细胞核和细胞质两个场所间基因组的协调表达，这些过程之间存在复杂的调控网络和敏感的反馈机制。根据对白化转绿突变体的生理生化分析和已克隆基因的功能研究结果，笔者推测突变产生后可能在某一代谢过程中断或减弱，叶绿素生物合成或叶绿体形成发育等受阻产生白化；但植物在长期进化中形成的受损dna修复机制或代谢旁路的补充作用以及苗期的胚乳自养作用可以在一定时期内维持植物生命的延续，当对突变产生的不利条件解除或生育进程改变后，原有代谢过程恢复正常或代谢旁路逐渐成为主要代谢通道，植株就会渐渐恢复绿色，完成整个生命周期。叶片白化转绿突变体类型多种多样，在水稻大多数染色体上均有基因定位，目前克隆的还是少数，分子作用机理还未完全弄清楚。还需进一步发掘相关突变体，对突变基因进行克隆和功能研究，透彻研究白化转绿突变基因的分子作用机理，为更加有效应用于生产实践提供理论依据。6 遗传育种中的应用理想的形态学标记作为众多叶色变异中一种特殊的类型，白化转绿突变体不仅在研究叶绿素合成代谢的调控、叶绿体发育机制和过程、植物光合作用机理等方面具有独特的作用，在遗传育种中作为一种理想的形态标记材料也十分具有现实意义。利用光温敏核不育系选育杂交稻的两系法，在不育系选育上较三系法简单快速，不育系繁殖时又可一系两用；更重要的是两系法配组自由，杂种优势强。两系杂交稻以其株型好、米质优和产量高等优点在近期发展迅速52。然而由于其雄性不育性通过光温调控来实现，在杂交种制种时会有遇低温不育系育性摆动及自交结实的风险，影响种子的纯度。而部分常用的三系不育系如-32a、龙特甫a以及红莲型不育系在制种和繁殖时又存在高温少量自交结实问题，也会影响种子纯度。近年来，育种家利用隐性白化转绿叶色标记来标记不育系28-32，52，不失为一种简便、快捷的种子纯度鉴定方法。在制种后可快速鉴定杂交种中混杂的不育系自交种子，在亲本繁殖时也可鉴定串粉混杂。标记性状在种子发芽12周即可出现，不仅可以提早预定种子纯度，而且可以大大降低种子冬季在海南鉴定的费用，有利于种子生产销售企业提早进行市场部署和降低种子成本。舒庆尧等12认为叶色突变的标记性状在杂交水稻生产中应用需满足以下条件：标记性状明显，在苗期即可明显鉴别；标记性状为隐性核基因控制；标记性状表达对不育系及其杂种后代的农艺性状应无负效应。前述白化转绿基因中，温度钝感的、无连锁累赘的基因如gra28基本符合上述条件，已经应用于品种标记。对于一些温度敏感类型的白化转绿基因，在叶色转绿后不影响植株的正常生长发育，也可用作标记性状，只需在其温度敏感期控制好温度，让标记性状得以表达。参考文献：1 黄晓群，赵海新，董春林，等.水稻叶绿素合成缺陷突变体及其生物学研究进展j.西北植物学报，2005，25（8）：1685-1691.2 李育红，王宝和，戴正元，等.水稻叶色突变体及其基因定位、克隆的研究进展j.江苏农业科学，2011，39（2）：34-39.3 awan a m， konzak c f， rutger j n， et al. mutagenic effects of sodium azide in ricej. crop sci，1980，20（5）：663-6684 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