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玉米是全世界总产量最高的粮食作物,种植面积仅次于水稻和小麦。玉米是广泛利用杂种优势的作物之一,因此获得高纯度的玉米杂交种,是保证玉米产量的关键因素。在玉米杂交种的生产过程中,对母本去雄以防止母本产生白交种是较为关键的一步。但是,田间去雄工作量大,易受环境因素影响,且容易对植株本身造成伤害导致减产。利用三系法进行玉米田间制种,可以弥补田间去雄的不足,保证杂交种的产量和纯度。玉米细胞质雄性不育主要分为三种类型：T型、S型、C型。S型不育系可被显性Rf3基因完全恢复育性。本实验以自交系SD13和郑58为实验材料构建作图群体,进行分子克隆及功能验证；利用296份自交系进行胞质类型鉴定；鉴定212份自交系中是否含有恢复基因Rf3。对Rf3进行克隆,可使S型不育材料更好的应用与生产中,并有利于详细的阐明S型不育的分子机理。得到如下结果：1、利用S型细胞质雄性不育为配子体不育这一特性,构建了一个BC1F1同质群体。利用该群体进行基因定位,不用对群体内的单株进行表型鉴定。2、利用分子标记对13263个单株进行鉴定,通过三点测验的方法将Rf3恢复基因定位在标记2-43和26-21之间。参照玉米自交系1373的序列信息,两个标记之间的物理距离为97kb。3、在目标区段内有3个候选基因,其中一个候选基因GRMZM2G450166编码PPR蛋白,且与水稻恢复基因Rf1a高度同源。将候选基因GRMZM2G450166分别连接到转化载体pCAMBIA3300-Ubi和pZY101中,进行功能验证。4、经分子标记鉴定,在296份自交系中,有7份自交系的胞质为S型,其余自交系的胞质为正常型；通过观察自交系与不育系F1代的育性,确定73份自交系含有恢复基因Rf3。