玉米雄性不育突变体mi-ms-3的遗传分析及分子鉴定

玉米是杂种优势利用的最好的作物之一,雄性不育材料作为一种宝贵的种质资源,对杂种优势的利用具有十分重要的价值.前期筛选得到1个雄性不育突变体,并将其命名为mi-ms-3.该突变体表现为:雄穗花药数目减少且不外露,每个花药只有2个药室,部分花药退化为膜状并在其末端形成丝状物;1％I2-KI染色发现花药中含有能正常着色的花粉粒,与野生型花粉镜检不同之处在于总花粉粒数目的减少;突变体雌穗花丝增多,成熟果穗的籽粒两侧各有1个败育的籽粒.通过mi-ms-3与自交系Mo17杂交得到F1完全正常.利用F2分离群体进行遗传分析发现突变表型由隐性单基因控制.利用BSA法,初步将该基因定位在3号染色体长臂上.随后利用29对SSR标记和10对Indel标记,将突变基因定位到S-6和umc1027两个标记之间,物理距离为1.5 cM.该定位区间内有21个候选基因,通过转座子标签法及测序分析,最终发现Zm00001d042618(zmm16)基因ATG上游30 bp处发生了Mu转座子的插入突变.分析表明,mi-ms-3与之前所报道的由于碱基突变造成的sts1突变体的突变方式不同,是一个新的sts1的等位突变体.RT-PCR分析表明zmm16基因在突变体中表达量降低.mi-ms-3的发现为玉米花器官发育研究以及不育化杂交制种提供了新材料.