四川农业大学玉米研究所于1996年利用返回式实验卫星搭载六份优良玉米材料，现已从中获得一份雄性不育突变体。经遗传分析证实，该突变体为一对隐性单基因控制的细胞核雄性不育材料，并已将该不育基因初步定位于玉米第3染色体的长臂上。为探明太空诱变玉米细胞核雄性不育材料花粉败育的细胞学机理及不育基因所在位点，本实验以该不育材料为研究对象，主要研究内容包括：（1）以核不育材料的姊妹交群体作为育性调查和细胞学观察群体，利用整体花药及游离细胞观察和石蜡切片技术对该不育材料的小孢子发育进行了细胞学观察。（2）以核不育材料的F₂代群体作为育性调查和SSR定位群体，用玉米第3染色体3.06位点的SSR引物进行差异筛选，进一步缩短现有分子标记与不育基因之间的遗传距离，并以此为基础构建核不育基因区间的分子标记遗传连锁图。主要结果如下：1．对核不育材料的姊妹交群体进行田间育性鉴定，发现2个小区的姊妹交群体都发生育性分离，且每个果穗均符合可育：不育为1∶1的分离比例。姊妹交群体总计295株，其中完全可育127株，完全不育168株。适合性测验结果为：xc²=5.424，小于x_{（0.01，1）}²=6.63，表明姊妹交群体中可育株和不育株的育性分离符合孟德尔分离比率1∶1。对核不育材料的F₂群体进行田间育性鉴定，发现10个小区的F₂群体都发生育性分离，且每个果穗均符合可育∶不育为3∶1的分离比例。F₂群体总计2002株，其中完全可育1539株，完全不育463株。适合性测验结果为：％c²=3.647，小于x_0.01，1²=6.63，表明F₂群体中可育株和不育株的育性分离符合孟德尔分离比例3∶1。在姊妹交群体和F₂群体中均验证出该不育性状确实受一对隐性纯合核不育基因控制。2．以核不育材料的姊妹交群体为细胞学观察群体，对该不育材料的小孢子发育进行了细胞学观察。结果表明，太空诱变玉米核不育材料的花粉败育主要发生在减数分裂的二分体期间，表现为二分体自溶，形状不规则。同时发现早在减数分裂之前，少数药室的花粉母细胞和绒毡层细胞就出现发育异常，花粉母细胞有解体自溶趋势，不能形成正常的二分体，有些虽可发育至四分体，但不能完成后续的发育；而绒毡层细胞的异常从花粉母细胞时期一直持续到二分体直至四分体。花药发育后期，则观察到绒毡层细胞液泡化并径向膨大，充满整个药室；或绒毡层细胞完全解体，药室变为空腔，结果均表现为无花粉型的败育类型。3．以核不育材料的F₂代群体为SSR定位群体，对该不育基因所在位点进行研究。根据田间育性调查结果随机选取一定数量的不育株和可育株，采用单株法进行SSR引物的筛选，并根据初步定位结果，利用分子标记bnlg197和umc1012进行验证，以确认该核不育基因在玉米第3染色体3.06位点附近。同时合成3.06位点上的37对已知SSR引物进行差异筛选，结果表明分子标记umc1674，umc2076，umc1644，dupssr17，bnlg197，umc2271，umc1951和bnlg1047与不育基因表现为连锁遗传，进一步将不育基因定位在分子标记umc2076和umc1674之间，遗传距离分别为4.4 cM和3.7 cM，并以此为基础构建核不育基因区间的SSR标记遗传连锁图，为下一步克隆该基因奠定基础。