本发明公开了一种水稻叶绿体发育调控基因AHS1编码的蛋白质,具有Seq ID No:2所示的氨基酸序列;本发明还公开了一种编码上述蛋白质的基因,具有Seq ID No:1所示的基因组核苷酸序列;本发明还公开了含有上述基因的植物表达载体、宿主细胞,以及上述蛋白质、基因、植物表达载体、宿主细胞在调控植物叶绿体发育中的应用及改良水稻叶色的方法。本发明利用图位克隆技术首次在水稻中克隆到了AHS1基因,通过对AHS1基因的功能分析,进一步明确了植物特别是禾本科植物叶绿体发育及叶片颜色形成的遗传机制,为改良农作物的光合作用效率,提高水稻增产潜力奠定了基础。