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玉米是全球重要的粮食作物和经济作物,从种子萌发至授粉结实的各个阶段,均是由各个基因合作调控来维持植株的正常生长,因此解析玉米发育进程中的关键基因,一直是玉米科学研究领域中重要的任务之一。本研究中我们以一份命名为Maize Seedling Lethality1（MSL1）的苗期致死型突变体为材料,对其开展了植物学及细胞学的表型观察,并通过基因定位获得了MSL1的候选基因,该基因编码一种β-酮脂酰CoA合成酶（β-ketoacyl-CoA synthase,KCS）,功能是催化植物体内超长链脂肪酸（Very Long Chain Fatty Acids,VLCFAs）的延伸。利用突变体叶片表皮蜡质含量的测定以及RNA-Seq转录组测序结果分析,初步探究了该基因行使的生物学功能。本研究中主要得到的结果如下:1. msl1表型观察。突变体msl1能正常萌发,但生长约至2周便出现致死性状,叶片无法长出第二片叶。第一片叶的发育与野生型相比,叶肉细胞（Mesophyll Cell,MC）、“花环结构”（Kranz Anatomy,KA）、维管束（Vascular Bundle,VB）及机械组织（Mechanical Tissue,MT）等细胞学结构均发育异常,但msl1和野生型的顶端茎尖分生组织（Shoot Apex Meristem,SAM）形态和大小没有差异,说明了苗期致死的现象非SAM发育所致,而是与叶片异常发育相关。2. MSL1精细定位。利用（A636×W23）F1自交获得的F2代杂合群体自交构建的F2:3群体进行了经典遗传学分析,发现该苗期致死性状是由单个隐性基因所控制（χc2=0.0632）。采用混池转录组测序（Bulked Segregant RNA-Seq,BSR-seq）技术,将候选基因初步定位在第3号染色体末端的229.95Mb至234.08Mb即4.13Mb区间内。同时开发KASP（Kompetitive Allele Specific PCR）标记,利用F2:3定位群体进行精细定位并将区间缩至玉米（Zea mays L.）;苗期致死;叶片发育;KCS（β-ketoacyl-CoA synthase）;VLCFAs（very long chain fatty acids）570 kb,参考B73 Ref Gen＿4基因组,该区间内含有11个基因。发现突变体中仅Zm00001d044579基因的保守功能域包含1个错义突变,使该基因第318个氨基酸由色氨酸（Ser,S）变为天冬氨酸（Asp,D）。该基因编码的KCS作用为催化延长植物体内的VLCFAs,与水稻中2个KCS基因ONION1（Os03g0181500）和ONION2（Os10g0416200）存在较高的序列相似性,据报道突变体onion1和onion2皆会出现苗期致死（Ito et al 2011;Tsuda et al 2013）,与msl1表型一致,因此将Zm00001d044579作为MSL1的候选基因。3. msl1叶片表皮蜡质含量分析。扫描电镜观察msl1叶片表面的蜡质晶体显著少于野生型,碳链长度长于C30的醇类和烷类等蜡质成分相对含量显著下调,推测MSL1候选基因主要作用于延伸C30之后的超长链脂肪酸,也进一步侧面证明基因Zm00001d044579为MSL1的候选基因。4. msl1转录组数据分析。将玉米中已知参与蜡质合成相关途径中的基因进行差异表达筛选,结果显示共计34个基因存在着差异表达。其中VLCFAs的生物合成途径的差异表达基因最多,very long chain fatty acid biosynthesis I通路中存在11个基因差异表达,其中包括6个KCS基因。结合MSL1的候选基因的功能,初步猜测造成这类现象可能是由于候选基因的KCS功能缺失后,突变体msl1自身在VLCFAs合成的途径中产生一种反馈调节或者应激保护反应机制,致使VLCFAs合成途径中存在着部分基因差异表达。