本发明公开了一种水稻叶色调控基因OsALB3及其应用。所述基因OsALB3的核苷酸序列如SEQ ID No.1所示,其编码蛋白的氨基酸序列如SEQ ID No.2所示。本发明通过MutMap+技术,从一个水稻黄化致死突变体克隆到OsALB3基因,并利用CRISPR/Cas9基因编辑技术验证了所述基因的功能。该基因的突变导致水稻叶绿体发育受损,在苗期可以作为一种标记性状辅助水稻分子育种。OsALB3基因编码的蛋白质定位于叶绿体中,通过叶绿体信号识别颗粒通路参与叶绿体蛋白的转运。本发明可应用于水稻叶色性状分子遗传育种中,对进一步理解水稻叶绿体发育机制及提高水稻产量具有重要意义。