文献类型： 中文期刊

作者： 曹枭雄 ¹ ; 刘伊凡 ¹ ; 周玉强 ¹ ; 王婧 ¹ ; 吴宇锦 ¹ ; 王红武 ¹ ; 李坤 ¹ ; 刘小刚 ¹ ; 黄长玲 ¹ ; 刘志芳 ¹ ; 郭晋杰 ¹ ; 胡小娇 ¹ ;

作者机构： 1.河北农业大学农学院/国家玉米改良中心河北分中心/华北作物改良与调控国家重点实验室;中国农业科学院作物科学研究所/作物分子育种国家工程研究中心

关键词： 玉米;雄性不育;ms20s1;基因定位;等位突变

期刊名称： 作物学报

ISSN： 0496-3490

年卷期： 2023 年 49 卷 011 期

页码： 2913-2922

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 我们在自然群体中发现了一个玉米雄性不育突变体(male sterile mutant),命名为ms20s1.该突变体雄花育性彻底丧失,花药干瘪皱缩,没有花粉形成.细胞学分析发现,与野生型相比,ms20s1 突变体花药在S11 期表现出明显的药室收缩,绒毡层细胞肿胀,小孢子破裂的表型,表明 ms20s1 突变体绒毡层细胞程序性死亡出现异常,且花粉败育.遗传分析表明该不育性状受单个隐性核基因控制.为克隆目标基因,以ms20s1 为母本分别与不同自交系杂交构建F2 定位群体,利用靶向测序技术(GBTS)分析群体基因型,将基因定位于 7 号染色体 124.95~128.47 Mb之间,进一步精细定位将该区间缩小到 0.68 Mb.生物信息学分析发现,该区间存在一个已知基因 ZmMs7.ZmMs7 基因编码PHD-finger 转录因子,在绒毡层发育和花粉外壁的形成过程中发挥重要作用.等位测验分析发现 ms20s1 为 ZmMs7基因的等位突变体.基因测序结果表明 ms20s1 突变体在外显子区存在多处序列变异,与所报道的 ZmMs7 基因已知突变体ms7-6007 和ms7gl的突变方式不同,证明ms20s1 是一个新的ZmMs7 基因等位突变体.突变体ms20s1 的发现与鉴定为探讨玉米核雄性不育的分子机制以及育种应用提供了新的材料.