谷子是我国主要的杂粮作物,富含人体所需的营养物质,深受人民的喜爱。本试验以山西优质谷子品种晋谷21甲基磺酸乙酯（EMS）诱变获得的黄化突变体siyl1为材料,从农艺性状、色素含量、光合特性指标、叶绿体超微结构等方面研究其黄化机制,并通过转录组测序从分子水平上进一步研究其黄化机制。主要结果如下:1、与野生型相比,黄化突变体siyl1株高降低,叶长缩短,苗期植株呈现黄绿色表型。叶片内部的光合色素（叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素）含量显著减少,光合能力较差,对CO2的吸收利用率减缓,蒸腾速率、气孔导度、水分利用率均显著降低。2、通过苗期叶片叶绿体的超微结构观察发现,突变体siyl1的叶绿体发生变异,叶绿体数目减少,叶绿体整体结构不完整,膜结构模糊,多数叶绿体聚集在细胞一端,内部基粒稀疏且排列散乱,构成基粒的基质片层较少且叶绿体还存在自溶现象。3、通过对突变体siyl1和野生型苗期转录组测序结果进行差异基因筛选,找到14个与叶绿素代谢、叶绿体发育相关基因。其中Seita.5G461800、Seita.6G208100基因参与植株叶绿素合成代谢途径,Seita.2G134400基因参与叶绿素降解代谢,Seita.9G118300基因参与调控氮代谢影响叶绿素合成代谢。4、通过实时荧光定量PCR对突变体siyl1和野生型苗期14个叶绿素代谢、叶绿体发育相关基因的表达模式进行分析,它们的表达趋势与转录组结果一致,且转录组测序数据与荧光定量表达结果相关性较高。综上所述:谷子黄化突变体siyl1株高降低,叶绿素含量减少,光合作用减慢,类囊体结构异常,转录组数据与荧光定量结果相一致,推测叶绿素代谢、叶绿体发育相关基因的异常表达,导致植株黄化。