玉米作为重要的粮食和饲料作物在世界经济的发展中起着不可估量的作用。2012年,我国的玉米种植面积和总产量均居粮食作物的首位,因此在解决我国粮食安全问题上起着至关重要的作用。自20世纪30年代中期开始使用杂交玉米以来,杂交玉米已经成为世界各国玉米增产的一种重要措施。我国杂交种的普及率已达95%以上。由于育性稳定、胞质特异病害侵染等多种因素的影响,玉米杂交种子生产目前采用人工去雄和机械去雄两种方式进行,在一定程度上增加了种子生产的成本。但是在目前的生产情况下,利用细胞质雄性不育的“三系”配套种子生产技术仍然具有较大的利用潜力。根据恢复基因对不育系的育性恢复的专效性原理,可将玉米细胞质雄性不育分为T、S、C三种类型。由于玉米C型胞质雄性不育为孢子体不育,具有不育性高度稳定、易恢复等突出优点在生产上得到了广泛应用,然而玉米C型胞质雄性不育的恢复机理比较复杂,其不育和恢复的分子机理远不如T型和S型雄性不育研究深入。本研究以不育系Cms-CMo17(rf4rf4rf5rf5)和恢复系Cms-C6233(rf4rf4Rf5Rf5)为实验材料,构建了 的BC1分离群体。在对恢复基因Rf5进行初步定位的基础上,借助于B73的基因组信息开发SSR、Indel等分子标记,对恢复基因Rf5进行了精细定位,并预测了可能的候选基因。主要研究结果如下:1、利用不育系Cms-CMo17(rf4rf4rf5rf5)和恢复系Cms-C6233(rf4rf4Rf5Rf5)构建了 BC1分离群体,对1500株分离群体单株进行了田间育性调查,不育单株与可育单株的比例为1:1,符合孟德尔遗传规律,说明分离群体的育性受一对基因Rf5控制。2、在前期研究的基础上,利用BSA分群的方法对maizegdb上玉米第2染色体2.08、2.09和2.10bin上的公用标记进行了筛选,通过多态性标记的群体分析,把恢复基因Rf5初步定位在2.09bin引物bnlg1520与umc1736之间。扩大分离群体的规模至32,000株,同时根据玉米基因组序列,开发了 SSR、Indel、Intron等多种类型的标记278对,筛选到有多态性的分子标记23对,用于Rf5的精细定位,将恢复基因Rf5定位在分子标记chr2.09-36与chr2.09-6+1之间,物理距离82,284bp。3、利用玉米基因组B73序列信息,对候选基因区域内的DNA序列进行生物信息学分析,预测目标区域内共有6个可能的候选基因,其中2个为PPR结构基因,1个转录因子编码基因,2个信号传导相关基因以及1个未知功能基因。由于水稻和拟南芥中已报道的细胞质雄性不育恢复基因多数为PPR结构基因,因此将目标区域内的2个PPR结构基因确定为玉米C型细胞质雄性不育恢复基因Rf5的候选基因。对这2个PPR结构基因进行了结构分析,发现其中1个基因具有质体定位信号序列,而且,该基因在不育系和恢复系中的扩增结果存在明显差异,因此,将该基因确定为Rf5的候选基因。