杂种优势的利用是提高作物单位面积产量的有效途径。玉米（Zea mays L.）是世界上最早利用杂种优势的作物之一。利用不育系进行杂交制种可以免去人工去雄,降低了劳动成本、提高种子纯度,在杂种优势的利用中具有明显的优越性。为了更好地发挥玉米不育系在杂种优势利用中的作用,在理论上阐明细胞质雄性不育（CMS）和育性恢复机理具有重要的理论意义,同时在核质互作分子机理的研究领域中,CMS己成为重要的模式性状。玉米CMS-S系的育性由线粒体上嵌合基因orf355/orf77和核基因（Rf3/rf3）共同决定。虽然orf355/orf77已被克隆,并对其影响细胞质和核基因的表达进行许多研究,但核育性基因Rf3/rf3的克隆,表达产物的鉴定、与线粒体基因和其他核基因互作关系的阐明等仍有待继续深入的研究。本研究以Rf3/rf3近等基因系S-MO17^Rf3Rf3/S-MO17^rf3rf3为材料,利用cDNA microarray和抑制性扣除杂交（SSH）技术,在转录水平上对玉米CMS-S核恢复基因进行功能基因组学研究,得到以下初步结果: 1、在玉米S-Mo17^Rf3Rf3生长的不同时期,分别提取不同组织的mRNA,构建了玉米幼芽（含胚芽鞘）、三叶期幼苗（含根系）、淹水处理后的三叶期幼苗（含根系）、六叶期整株（含根系）、拔节期茎间居间生长组织、花药、授粉5天后的雌穗和开花期成熟叶共8个cDNA文库;等量混合各文库的质粒DNA,采用基因组DNA饱和杂交法进行均一化处理,构建了一个含6×10⁴个克隆的均一化cDNA文库（MONL）。该文库的插入片段在0.4kb～4.0kb之间,平均长度为1.18kb;71%的序列为unique ESTs,12%以上的插入片段为现有核酸数据库中所没有同源序列的新序列,76%的插入序列为未知功能序列。cDNA克隆代表了多个组织和发育时期的RNA,且代表高丰度表达基因的cDNA克隆所占比例低,平均每个持家基因在文库中的频率约为0.4%,能在均一化文库中检测到低丰度表达基因的cDNA克隆。 2、将MONL文库中的cDNA插入片段进行PCR扩增,通过Agarose胶电泳检测,将扩增质量较好的10830个克隆的PCR产物,点制在尼龙膜上,制作cDNA microarray。使用5个组织的mRNA混合样与cDNA microarray进行重复杂交实验,检测芯片质量,结果表明,重复实验的芯片间各对应点的信号强度和芯片内两重复点的信号强度的重复性较好,R²分别为0.9728和0.965。 3、采用不连续蔗糖密度梯度离心,将不同发育状态的小孢子和花粉分为没有形成液泡的小孢子（Y）,已形成多个小液泡的小孢子（SV）、形成了大液泡的小孢子（LV）和淀粉充实或败育程度不同的花粉（SF1～SF3/CP1～CP3）。分别将3种发育状态（SV、LV、SF1/CP1）的S-（Rf3）和S-（rf3）花粉mRNA反转录后与cDNA microarray杂交,结果显示,（1）SV、LV和SF与cDNA microarray杂交的阳性克