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大麦是二倍体自花授粉植物,是世界第四大谷类作物,主要用于啤酒酿造和饲料生产。我国大麦产量不足,大部分依赖进口。提升大麦产量和品质对于保障国家粮食安全和全民健康具有重要意义。作物杂种优势利用是提高作物综合农艺性状的主要育种策略,而植物雄性不育基因是作物杂种优势利用的理想工具。大麦雄性不育基因的克隆不仅能为麦类作物杂交制种提供理论支撑,同时也有助于我们解析植物花药发育的分子机理,提高我们对细胞核雄性不育（GMS）机制的认识。本研究利用BSR-seq结合染色体步移技术将大麦隐性GMS基因msg26定位在0.02 cM的遗传区间,该区间对应大麦4HL染色体上的一个低质量组装的物理区间。本研究的主要结果如下:1.大麦核雄性不育突变体表型:与野生型相比,天然突变体GSHO745的花药在成熟期呈透明的灰白色,且不含花粉粒。对F1（GSHO×Morex）花粉进行亚历山大染色,所有花粉粒都被染成粉红色,证明msg26是孢子体不育类型。通过卡宝品红染色观察可育和败育花粉母细胞的减数分裂过程以及小孢子的发育过程,与可育对照相比,发现GSHO745突变体的花粉母细胞在减数分裂过程中并未出现异常,但在早单核期,就出现着色较浅的小孢子;随后,异常小孢子出现高度浓缩现象,且不能继续发育,到晚单核期完全降解,导致在成熟期,GSHO745突变体的花药呈空腔。2.大麦核雄性不育基因msg26的精细定位:本研究主要利用两个F2群体（PopM和Pop124）进行msg26基因的精细定位。利用7,490个PopM单株,将msg26基因定位在SP1M21SP1M4之间,约0.06 cM的区间,该区间对应大麦Morex的物理区间约为446 kb,但是该物理区间的一个区域与遗传图谱并不一致。通过遗传分析,证明GSHO745在此区间具有一个倒位（SP1M32SP1M37,约80 kb）。为避免倒位区间的干扰,我们利用野生大麦群体开展msg26的遗传定位,结果发现,该倒位区间仍存在于野生大麦群体中。幸运的是,在Pop124（382个单株）中,关键重组体（#124-372）还发生了进一步交换,将msg26进一步界定在SP1M14SP1M4之间,该区间小于0.06 cM。3.大麦核雄性不育基因msg26的物理作图和候选基因鉴定:结合大麦-小麦以及大麦-水稻-玉米的msg26基因目标区间的共线性分析,我们发现该区域对应大麦4HL染色体上的一个低质量组装的物理区间。通过遗传图谱校正后,将msg26基因进一步界定在SP1M14和SP1M49之间,遗传距离约0.02 cM,该区间共有四个与表型完全连锁的基因,其中只有HORVU4Hr1G074840基因在败育材料中含有一个4-bp缺失,该突变导致HvCYP704B蛋白翻译发生了提前终止:p.G436Qfs*70;其次,HORVU4Hr1G074840基因的三个小麦同源基因都具有幼穗特异表达模式;此外,HORVU4Hr1G074840位于水稻CYP704B2和玉米CYP704B1的共线性区域,玉米和水稻的CYP704B都与雄蕊发育有关,因此,我们推测HORVU4Hr1G074840就是MSG26。4.HORVU4Hr1G074840基因呈现特异的时空表达模式:HORVU4Hr1G074840在减数分裂时期（S1时期）的花药中特异表达,且表达量极高;组织原位杂交证明其只在绒毡层中特异表达;亚细胞定位结果表明,GFP6:HORVU4Hr1G074840融合蛋白可能定位于细胞质和内质网。