单倍体诱导技术是种业产业前沿技术,可以极大提高育种效率。自1959年发现的玉米Stock6株系具有单倍体诱导能力以来,不同Stock6及其衍生的单倍体诱导系陆续被开发并用于生产,大大加快了选育符合生产和社会需求的玉米品系的步伐。但是大部分作物仍然缺乏产业可用的单倍体诱导系。2010年研究人员发现在拟南芥中使用弱功能的Cen H3融合蛋白（GFP-tailswap）替换内源Cen H3时可以获得高效率的单倍体诱导株系（GFPts）。GFPts与目标亲本杂交时,在胚发育早期,来自GFPts的染色体将被不同程度的清除,进而产生相当比例的只含目标亲本基因组的单倍体种子。Cen H3功能在各物种中极为保守,因此这种创制单倍体诱导系的方式理论上具有很高的普适性。近年来,通过操纵Cen H3,科学家们陆续在一些作物中成功创制单倍体诱导系。但是这些诱导系基本都远没有拟南芥中GFPts诱导效率高,因此亟需我们加深对这些单倍体诱导系诱导相关机理的深入了解。而使用GFPts替代Cen H3的同时会造成拟南芥雄蕊育性几乎完全丧失,雌蕊育性部分丧失,对人们研究GFPts植株产生单倍体子代的机理造成严重的阻碍。本课题通过EMS进一步诱变GFPts种子,构建突变体库,使用Mut Map和Mut Map+进行基因定位,从中鉴定除出数个可能与Cen H3生理功能和单倍体诱导相关的基因。主要结果概括如下:1.通过对GFPts种子进行EMS诱变获得含有150000余株M2的GFPts突变体库;2.通过Mut Map和Mut Map+策略成功筛选到目前我们鉴定发现5个参与调控Cen H3维持染色体正常分离的关键基因。目前每个克隆的基因我们都鉴定到两个以上的等位基因突变。这些基因突变后可以不同程度恢复GFPts的各种表型。因此我们将这些抑制子根据突变基因分成5组,其中3组育性不同程度恢复,1组植株形态恢复,1组育性和植株形态都有所恢复。在这些抑制子中,有2组抑制子各自突变一个编码不同类型的E3泛素连接酶的基因。我们针对这2组抑制子进行深入的表型分析和鉴定。含有marx5突变的抑制子（GFPts/marx5）除育性部分恢复外其他表型均与GFPts基本类似,而含有uno3突变的抑制子（GFPts/uno3）在育性和植株形态方面相比于GFPts都有明显恢复;3.通过对公共转录数据库分析,发现Marx5基因和Uno3基因都在花粉中高表达;系统发育分析表明Marx5基因在植物中具有较高保守性,真核生物中普遍存在数个含有Uno3特有的结构域的蛋白。4.构建Marx5、Uno3及其同源关系近的基因的荧光材料,包括亚细胞定位荧光材料与时空表达模式荧光材料,初步结果表明与Uno3基因同源关系最近的Uno4基因在花粉发育的小孢子时期便开始表达。