植物雄性不育既是重要的生物学事件,也是杂种优势利用的基础。在“第三代杂交水稻育种”战略背景下^[1,2],如何创制出更多的新型水稻雄性核不育材料,阐明其不育分子机理,并将其运用于生产实践。本研究从籼稻（9311）EMS诱变库中获得一份雄性不育材料oslap6,通过利用遗传学,分子生物学和细胞生物学等相关实验手段,成功克隆到了一个雄性育性控制基因,并解析了其分子机理。主要结果如下:1.突变体筛选。通过筛库实验发现一个水稻雄性不育突变体oslap6,初步表型鉴定发现,该突变体的花药发育明显异常,且不能产生可育花粉粒。进一步遗传分析发现其受一个非光温敏型的隐性核基因控制。2.细胞学实验结果。花药半薄切片实验结果显示,突变体oslap6在花药发育的第9期开始出现缺陷,表现为小孢子皱缩和绒毡层降解延迟,最终发育成空心、且相互粘连的扁塌型花粉粒;进一步的扫描电镜和透射电镜观察,发现突变体oslap6花药绒毡层中的乌氏体发育异常,以及花粉外壁中的柱状体明显坍塌,这表明突变体oslap6产生不育花粉粒与花粉外壁的发育异常有关。3.基因克隆。通过利用MutMap技术并结合共分离验证实验,我们定位到了一个与特定SNP位点紧密连锁的候选基因（LOC_Os10g34360）,该SNP位点突变引起了LOC_Os10g34360的第二个外显子中的G变成A,从而引起氨基酸改变。同源分析发现,该候选基因与拟南芥PKSA/LAP6同源。其中,PKSA/LAP6编码一个聚酮合酶,仅在花药绒毡层中特异性表达,参与调控花粉外壁孢粉素前体的生物合成^[3]。因此,我们将LOC_Os10g34360暂定为一个雄性育性控制基因,命名为OsLAP6/OsPKS1^[4]。4.遗传学验证。利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对OsLAP6/OsPKS1进行基因编辑,发现所有功能缺失突变体（日本晴背景）都表现为雄性不育,这与突变体oslap6的不育缺陷基本一致。进一步共分离实验证实确实是由于OsLAP6/OsPKS1的功能缺失而导致雄性不育,表明OsLAP6/OsPKS1就是控制该雄性育性的一个关键基因。5.基因表达模式分析。定量PCR和GUS组织化学染色实验结果共同显示,OsLAP6/OsPKS1在幼穗和花药中高表达,雌蕊中低表达,而在根、茎、叶和内外孚中几乎不表达;原位杂交和蛋白定位实验进一步揭示,OsLAP6/OsPKS1只在花药绒毡层中特异性表达。6.亚细胞定位。通过烟草瞬时表达实验,发现OsLAP6/OsPKS1蛋白定位于内质网上。7.蛋白功能和保守性分析。通过蛋白序列比对以及进化分析,发现OsLAP6/OsPKS1在陆生植物中具有保守性。综上所述,我们克隆了一个雄性育性控制基因OsLAP6/OsPKS1,其可能编码一个聚酮合酶,参与调控花粉外壁保守孢粉素前体的生物合成。