本发明提供了一种木薯MeChlD基因,核苷酸序列如SEQ ID NO:1所示。本发明还提供了截选自木薯MeGRXC3基因的沉默片段及其应用。MeChlD基因为木薯光合作用过程的关键基因,能影响木薯叶片叶绿素的合成,进而影响叶片净光合速率。MeChlD基因编码镁离子螯合酶亚基D,与橡胶树HbChlD,蓖麻RcChlD具有很高同源性,在木薯叶片中上调表达,定位在叶绿体上,能促进原核表达重组菌的生长,且与MeChlM,MePrxQ互作,参与光合作用。利用基因沉默VIGS技术在木薯中沉默该基因,能使木薯植株叶片叶绿素总含量显著降低,叶片褪绿、植株发育不良,影响光合作用相关基因的表达和木薯块根淀粉的积累等。