玉米是重要的粮食作物，也是饲料、工业原料的重要来源。随着世界能源的日益枯竭，玉米的能源价值也逐渐受到人们的重视。为了适应人畜和工业发展的需要，提高玉米的产量和品质显得十分迫切。玉米的营养价值和经济价值主要体现在玉米的籽粒上，籽粒中胚乳部分占籽粒干重的70%-90%，解析与玉米胚乳发育和形成相关的功能基因是提高玉米产量与品质的先决条件。本研究中所使用的玉米胚乳突变体是在玉米EMS突变体库中筛选得到的，其编号为1511。为了解析突变体1511的表型特征及其突变基因的功能和作用机制，本研究对其籽粒进行了扫描电镜观察、生理生化指标测定及遗传分析，并利用图位克隆技术对其突变基因进行了遗传定位。主要研究结果如下：（1）突变体1511的表型鉴定及遗传分析：突变体1511籽粒表现为种皮皱缩，质地透明，体积明显变小，粉质部分严重缺失，几乎为角质；胚乳扫描电镜结果显示突变体成熟胚乳的胚乳细胞排列无规则且细胞体积较小，淀粉粒形状不规则，大小不均一，排列不整齐；在胚乳生理生化指标测定实验中发现，突变体与正常自交系相比，直链淀粉含量大幅降低，可溶性多糖含量升高1.5倍，表明突变体1511是一种甜质型玉米；对突变体1511遗传分析，发现其F2正常个体与突变个体的遗传分离比符合3：1的比例，表明1511的性状是由隐形单基因控制的。为了下一步基因定位的需要，将突变体1511与自交系B73构建成F2分离群体。（2）多态性SSR分子标记的筛选：多态性分子标记是图位克隆技术的前提，因此本研究对三种自交系B73，Mo17，8902进行了多态性SSR分子标记的筛选，在350对SSR引物中，共发现了125对具有多态性的引物，其中在B73/8902之间具有多态性的引物为45个，平均每条染色体上大约只有4个；在Mo17/8902之间具有多态性的引物为94个，平均每条染色体上大约有9个；在B73/Mo17之间具有多态性的引物为112个，平均每条染色体上大约有11个。（3）突变基因的初步定位：BSA分析（Bulked Segregation Analysis）法对1511和B73构建的F2分离群体进行分析，结果表明标记nc005与突变体1511突变基因连锁，将突变基因定位在玉米四号染色体上。（4）突变基因的精细定位：通过F2群体540个单株将突变基因定位在四号染色体SSR标记umc2282和bnlg1729之间，突变基因与umc2282之间的遗传距离约3.5cM，突变基因与bnlg1729之间的遗传距离约6.3cM，两个SSR标记之间的物理距离约35Mb，表明该基因位于交换率低的着丝粒附近，给突变基因的精细定位造成了很大的困难。综上所述，本研究利用图位克隆技术将突变体1511的突变基因定位于四号染色体SSR标记umc2282和bnlg1729之间，虽然两标记之间的物理距离较大，但二者之间并没有报道过与突变体1511表型相关的基因，因此突变体1511是一个新的突变体。因1511是一种甜质型玉米，将其突变基因命名为sugary5。本研究实现了sugary5基因的初步定位，为进一步获得该基因并进行功能鉴定奠定了基础。
