玉米是我国重要的粮食作物之一,在保证我国粮食安全上占有十分重要地位。玉米的株型是决定玉米种植密度大小的关键因素,选育株型优良的自交系并寻找控制玉米株型性状的关键基因位点并加以利用,为选育和推广抗耐高密度逆境的高产玉米杂交种奠定基础。构建突变体库是解决种质资源创新和进行功能基因组研究的一个重要的方法。利用玉米突变体库可以筛选出株型相关的突变体,进而可以深入研究控制相关性状的关键基因及其功能。本实验在前期构建的5000余份玉米Ac/Ds突变体库基础上,从该突变体库中取出400个家系进行株型相关突变体的筛选与鉴定,同时利用Adapter-PCR大量扩增Ds侧翼序列,确定Ds在玉米基因组中的插入位置。主要结果如下:(1)本试验从稳定遗传5000份突变体库中取出400个突变家系进行了表型鉴定。并且从这400个家系中鉴定到了198个与株型相关的突变家系,在这198个突变家系中共有237个单株发生了变异。这些变异单株的表现性状主要有:矮化突变、叶夹角突变、穗位突变、雄穗分支夹角大小和雄穗分支数突变等。同时对收获的1965个果穗进行了穗部性状的调查与鉴定,结果表明有844个果穗出现了变异,这些变异涉及的性状包括秃尖、籽粒发育缺陷、穗轴颜色变化、穗部弯曲、穗腐病抗性和粒型等。(2)本试验从400个田间鉴定家系中随机选取20个家系,对Ds插入基因组位点进行分析,经过PCR扩增检测将含有Ac因子阳性的6个家系排除,将其余的14个家系提取基因组DNA,利用Adapter-PCR进行侧翼序列的鉴定和测序,结果表明,在14个家系中共得到了含有插入Ds位点的990条侧翼序列,不同家系间插入Ds位点的侧翼序列条数存在差异,通过利用B73 V3版本参考基因组BLAST比对后,发现有174个可能与Ds插入相关的基因,这些基因的筛选为后续Ds插入位置的真实性验证奠定了良好的基础。(3)对174个Ds因子插入玉米基因组中染色体位置进行了统计分析,结果表明Ds因子插入在玉米第10号染色体上位点有52个,明显高于其他染色体,而在第1至第9染色体上的分布不均匀,第9染色体上位点最少。这可能是由于利用W22自交系的Ds供体位于第10号染色体上,导致Ds因子转座主要发生在邻近的位置上所致,但用玉米的Ac/Ds系统也可以构建出覆盖玉米全基因组的Ds突变体库。(4)在174个基因中鉴定筛选到了33个与细胞分裂、激素合成和激素响应等有关的基因,而这33个基因可以分布到10个家系中。同时将这10个家系与调查的表型结果进行比对分析后发现有5个家系出现了性状变异,家系34和425中各出现了1株矮化植株;家系426中出现了2株矮化植株;家系428中出现了株高和穗位高的变异,其中穗位变异比较明显;家系460中出也现了穗位变异。所以这些家系的筛选与鉴定为后续的Ds插入真实性验证奠定了基础。(5)从筛选获得的10个可能与株型相关家系中取出1个家系(34)进行插入位点的真实性验证,利用Primer5.0对家系34中的2个候选基因各设计了2对引物进行PCR扩增。其扩增结果表明,在基因GRMZM5G822829扩出了两个目的条带,这说明该家系内的突变单株是一个杂合的插入突变,所以家系34中出现的一株矮化单株可能是由于Ds因子的插入造成的。