玉米是重要的粮食作物,在饲料、工业加工和能源原料等方面有广泛用途。玉米雄性不育系的开发对玉米杂交制种具有重要意义。CMS-S是玉米三类细胞质雄性不育中最大的一类,实验室前期采用GWAS分析揭示了CMS-S受多个主效和微效恢复位点所调控。本研究利用玉米CMS-S两个部分育性恢复系（恢复基因分别命名为Rf10、Rf11）与不育系构建的回交群体结合BSR-Seq分析,对这两个恢复基因进行了精细定位分析,预测了可能的候选基因;并在比较分析Rf10、Rf11及Rf3差异表达基因（DEG）的基础上,对其育性恢复机理进行了探讨,主要结果如下:1.对Rf10和Rf11构建的连锁群体进行了田间育性考察,发现包含Rf10的BC1群体春播表现为可育单株花药完全外露,外露花药在散粉能力上有差异,不育单株花药不外露;Rf11恢复系构建的BC4群体春播花药完全外露或不外露,外露花药部分散粉。Rf10和Rf11群体秋播的可育单株外露花药均完全不能散粉,说明秋季孕穗期高温对散粉表型有一定影响。花粉育性分析发现,Rf10恢复系构建的BC1群体中,可育单株花粉育性的变幅较大,说明其育性恢复除Rf10外存在其它微效育性恢复位点。卡方测验发现,回交群体育性分离均符合1:1,说明控制Rf10和Rf11群体育性恢复的均为一个显性恢复基因。2.采用BSR-Seq方法对Rf10群体进行了初步定位,发现其主要恢复基因与先前鉴定的Rf10处于同一位置,并且育性恢复表现也一致,因此二者为同一个基因。采用7对SNP标记及3对Indel标记对BC1和BC2群体全部单株基因型分析筛选交换单株,将Rf10精细定位于第3染色体S865到G39600两个标记之间,物理距离71.59 kb。5个候选基因共包含在Rf10精细定位区段中,其中候选基因Zm00001d039597编码一个FCS样锌指结构域,且在N端富含甘氨酸（GRP）。推测该基因为Rf10的候选基因。3.利用针对Rf10与Rf3分别构建的两个BC群体进行了BSR-Seq比较分析,一共鉴定到了353个与雄性不育相关的DEG,其中共有265个DEG在两个群体可育株中均表达上调。功能注释分析发现这些基因主要与细胞壁扩展、糖类代谢、程序性死亡、转录因子或信号传导等有关。在Rf3与Rf10可育株中也分别鉴定到了35个与7个特异性表达上调的DEG。Rf10可育池中特异表达上调的基因编码P450蛋白、扩展蛋白、SLAC、ULP1B和豆科植物凝集素。UBL1B是植物SUMO（small ubiquitin-related modifier）蛋白酶类的一个成员,与逆境调控有关,突变会影响花粉发育。因此,推测Rf10介导的CMS-S育性部分恢复可能与SUMO系统有关,逆境也会参与其中。4.采用BSR-Seq方法对Rf11进行了初步定位和SNP标记验证分析,将Rf11定位于第5染色体5.04 bin。采用3对SNP标记和1对Indel标记利用BC3和BC4群体将Rf11精细定位于S1478和G1614两个标记之间,物理距离800kb。Rf11精细定位区段内包含10个预测基因,其中Zm00001d016149编码一个重金属转运/解毒超家族蛋白,在花药和花粉中特异性表达。RNA-Seq分析发现该基因在可育池中表达量显著高于不育池表达量。亚细胞定位预测发现其表达蛋白定位于细胞核、细胞质与线粒体中。因此,初步推测其为Rf11的候选基因。5.利用叶片开展的BSR-Seq分析共鉴定到59个DEG在Rf11群体可育池中呈表达上调,25个DEG在Rf11群体可育池中呈表达下调。其中表达上调的59个DEG主要编码糖类合成相关蛋白、蛋白磷酸化相关酶、转录因子、呼吸链ATP代谢相关酶等。这些基因可能在花药或花粉的发育过程中发挥重要作用。这些结果为进一步揭示CMS-S育性恢复机理具有重要意义,同时也为实现其在杂交育种中的实际应用提供新的参考手段和理论依据。