华北农学报

作者：熊才运, 王阳, 裴虎, 莫海伟, 汤蕴琦, 黄君

单位：1.华南农业大学 农学院,广东 广州 510640；2.广东省植物分子育种重点实验室,广东 广州 510640

关键词：玉米,雄性不育,基因定位,杂交制种,

基金：广东省乡村振兴战略专项资金:种业振兴项目(粤财农【2022】184号); 国家自然科学基金项目(32101706); 广东省自然科学基金项目(2021A1515010552); 广东省玉米产业技术体系(粤财农【2022】100号); 广东省重点领域研发计划(2018B0202013)

为将雄性不育基因应用于甜玉米杂交制种中,达到降低劳动成本且保证种子纯度的目的。以来源于甜玉米自交系K78的雄性不育自发突变体male sterility 2020 (ms2020)为材料,构建ms2020与甜玉米自交系M08的F1及相应的F2遗传群体,通过表型鉴定、遗传分析和基因定位研究ms2020甜玉米雄性不育突变体。表型鉴定结果表明:F1群体均表现为雄性可育,F2群体出现了育性分离。不育植株能够正常抽雄,但花药不开裂、散粉异常,花药变小且颜色淡黄;1% I2-KI染色发现不育植株的花药内包含不能正常着色的败育花粉粒。遗传分析结果表明:育性正常植株与不育植株的比例符合3∶1,表明ms2020雄性不育突变体是由单基因控制的隐性突变体。利用BSA技术,初步将目的基因定位在7号染色体短臂上;随后利用初定位区间内的20对SSR标记对不育基因进行定位,将不育基因精细定位在标记S1和W10之间,物理距离为11.30 kb。该区间内包含Zm00001d018802和Zm00001d018803 2个注释基因;通过候选基因功能分析,推测已报道为玉米雄性不育基因的编码谷氧还蛋白的Zm00001d018802 (ZmMs22/ZmMSCA1)基因可能是导致ms2020雄性不育的关键候选基因。本研究鉴定了ms2020甜玉米雄性不育突变体的败育特征和遗传特性,为甜玉米雄性不育化杂交制种提供了材料;同时,本研究定位到突变体的关键候选基因,为进一步解析其雄性不育的分子机制奠定了基础。

来源：2023年第2期

《华北农学报》期刊编辑部

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