植物雄性不育材料是遗传研究和育种利用的宝贵资源,已在主要粮食作物、油料作物和蔬菜作物上广泛应用。利用雄性不育系生产杂交种子,不仅能节省大量人工去雄劳力,降低种子生产成本,而且可以提高种子遗传纯度,充分发挥杂种优势的作用。前人对自然突变或人工诱变获得的雄性不育突变体已有较多研究报道,包括核质互作不育型和核不育型2种类型。项目组用60Co-γ射线对玉米骨干自交系K305的干种子进行辐射处理,育成K305雄性不育突变体姊妹交群体。研究表明,该突变体与野生型K305间多数性状配合力和杂种优势无显著差异,其姊妹交群体性状整齐一致。因此,对该突变体的进一步研究具有重要意义。本研究将60Co-丫射线诱变选育的玉米K305雄性不育突变体姊妹交群体,在不同地点、不同年份和不同季节种植,采用室内花粉镜检与田间调查方法,考察不育性状的遗传稳定性。通过不育株姊妹交,测交及测交组合的自交和回交后代,进行细胞核效应分析；以具有正常细胞质的自交系为母本,育性完全恢复的测交种及姊妹交群体中可育株为父本进行反交,对其反交的F1及F2进行细胞质效应分析,明确不育性状的遗传模式。利用SSR-BSA技术对控制该不育性状的基因进行分子标记定位,初步确定该雄性不育基因在染色上的位置,为进一步进行基因精细定位和基因克隆奠定基础。主要研究结果如下：1、育性鉴定结果,姊妹交群体中可育株雄穗发育正常,花药外露,散粉良好,小花内6个花药饱满,颜色金黄,用1%12-KI花药压片染色,花粉粒染色清晰成圆形；与同群体中可育株相比较,突变体不育株雄穗大小与可育株相近,无花药外露,小花内花药退化干瘪,颜色淡黄,花药腔内完全无花粉粒,表明该突变体为典型的“无花粉型”雄性不育。其不育特性在不同年份、不同地点和不同季节表现稳定,不受光周期和温度变化的影响。2、遗传分析表明,控制该不育性状的基因,杂合状态下不表达,表现为隐性遗传,姊妹交和回交后代可育株与不育株的育性分离比例为1：1,姊妹交群体可育株及正反交测交株的自交后代育性分离比例为3：1,呈现出单基因的遗传特点,为典型的孟德尔式遗传。该不育性状既可通过母本传递给后代,也可通过父本传递给后代；不育基因不仅在不育突变体自身的细胞质背景下可以表达,而且在K169、K318、21-ES和R08等其他自交系的细胞质背景下仍可表达,说明不育性状的遗传与细胞质的改变无关。由此证明,该突变体的雄性不育性状由单隐性细胞核基因控制。将该雄性不育突变体暂命名为K305ms,该不育基因暂命名为ms305。3、不育基因定位分析,以不育株A×156的F2代群体为定位群体,通过SSR-BSA方法,在649对SSR引物中,筛选出亲本间及可育和不育基因池间均具有多态性的7对SSR引物,并用F2及BC群体部分单株验证。对F2群体68个隐性不育单株DNA进行SSR-PCR扩增,将不育基因ms305初步定位于2号染色体的长臂端,位于SSR分子标记bnlg469b和bnlg1940之间,遗传距离分别为2.9和7.4cM。ms305在染色体上的位置与ms32相近,其同源性和基因精细定位尚有待进一步研究。通过扩大定位群体,设计开发离目标基因更近的SSR分子标记；或开发利用SNP,进一步缩小目标基因片段,以期为该不育基因的克隆和应用奠定基础。