环境敏感型雄性不育植株是育种界热度不减的研究材料,对光敏雄性不育材料的研究有利于促进作物从“三系”配套育种技术向“两系”育种技术转变。本研究以棉花新型光敏雄性不育系psm5为对象,该材料受光照时间的影响,当光照时间大于12.5 h时,psm5表现为不育,当光照时间小于11.5 h时,psm5表现为正常可育,通过对其表型观察、转录组测序、病毒性基因沉默（VIGS）以及spilt-LUC等试验,探究psm5不育的分子机理,结果如下:（1）psm5表型观察通过对psm5光敏雄性不育的花蕾及花朵的表型观察,发现:psm5的萼片、花瓣、柱头等组织部位的生长发育与W10正常植株无明显差别。在开花当天,psm5的花药不开裂,无花粉散出,花丝缩短,极少部分花粉活力较低。通过石蜡切片观察发现,在花药发育的第12时期,药室隔膜没有断裂,裂口组织较W10增厚,裂口组织细胞无程序性死亡。表明psm5的育性可能与花药发育的第12时期裂口组织异常加厚有关。（2）psm5的花药转录组测序筛选得到2个候选基因根据psm5花药生长发育的特点,在绒毡层降解初期、开花前一天这两个关键时期取样进行转录组测序。差异基因分析结果:功能富集最高的20个基因功能条目,主要包括超长链脂肪酸、β-1.3糖苷聚合酶以及果胶代谢合成等功能条目有关系,对样品果胶的含量测定发现,在第二时期,可溶性果胶（Water-soluble pectin,WSP）、离子结合型果胶（ionic-soluble pectin,ISP）、共价结合型果胶（Covalent-soluble pectin,CSP）以及原果胶的含量在psm5和W10中有显著的差异;KEGG功能富集显示,富集最高的主要是参与花药壁加厚相关的代谢通路,比如蜡质、角质、磷脂等参与脂质代谢通路、果胶降解通路以及多种多糖代谢通路等,通过基因功能和代谢通路的富集,得到72个差异基因,并对其表达量富集分析,从中挑选12个差异基因做荧光定量分析,最终筛选到两个与psm5雄性不育性状相关的候选基因GhQRT2、GhCER1。（3）GhQRT2、GhCER1基因的互作功能验证通过GFP亚细胞定位试验得出,GhCER1、GhCER2和GhCER4三个基因都定位到内质网中,GhQRT1、GhQRT2的亚细胞定位结果是细胞膜。Spilt-LUC试验发现GhCER1和GhCER2、GhCER1和GhCER4这两对基因互补,都参与调控脂肪酸代谢,表皮蜡的合成,对花药和花粉的发育有重要作用。（4）沉默GhQRT2、GhCER1基因导致棉花花药不开裂构建VIGS载体在W10棉花植株中沉默GhQRT2、GhCER1基因的表达,开花期对棉花花药观察发现,棉花沉默植株的花药没有开裂,无花粉散出,花丝缩短,部分柱头发育异常,花粉染色显示,花粉活力正常,花粉发育正常。推测GhQRT2、GhCER1这两个基因对花药开裂有重要作用。对棉花光敏核不育psm5花药的转录组测序分析以及分子生物学试验研究,探究控制psm5花药开裂的候选基因以及育性的分子机制,发现psm5花药不开裂性状的候选基因为GhQRT2、GhCER1,为研究psm5花药发育的分子机理及代谢通路奠定了基础。