玉米籽粒的发育是一个复杂的遗传调控过程，许多基因参与其调控。因此，对籽粒发育突变体的研究可以为玉米的遗传改良提供理论参考。本研究利用8723和P138的杂交获得一个玉米籽粒变小的的自然突变体，连续多代自交，与B73 杂交后再自交构建F2遗传分离群体，通过突变体表型、F2表型和初定位等方面进行初步探索，为后续研究奠定基础。
1.玉米小粒突变体的获得及遗传分析
玉米自交系B73和突变体，在散粉期，将突变体花粉人工授粉至玉米自交系B73的雌穗上，获得杂交一代F1；自交获得F2分离群体，并对F2代进行遗传分析。如下表所示，突变体和F2果穗的正常籽粒和突变籽粒的比例均约3:1，符合孟德尔遗传规律，表明此突变体表型是由隐性单基因控制的，并确定该突变体性状能够稳定遗传，
2.玉米籽粒突变体的表型分析如下图所示，突变体的突变籽粒在外形上相对于野生型明显变小变薄，颜色变浅呈白色，而且突变籽粒胚乳的顶部与种皮有一定程度的空白。与野生型相比，突变体在籽粒长度、宽度和厚度分别较野生型降低了20.04%、23.79%和64.63%。对F2杂合植株上的果穗进行观察发现，与野生型籽粒相比，在授粉后15天左右就可以很明显的看出突变籽粒在外形上明显变小变薄，颜色变浅呈乳白色；观察的成熟籽粒可以发现，而且突变籽粒胚乳和胚皱缩，籽粒顶端胚乳与种皮脱离。如表所示，与野生型相比，突变籽粒的粒长、宽和厚分别较野生型下降了9.93%、29.37%、68.41%。突变体果穗中正常籽粒的百粒重约37.31，突变籽粒的百粒重约4.75；而F2 果穗中，野生型百粒重约29.51，突变体的百粒重约4.66
在突变体的出苗率实验中，随机选取有表型分离的杂合果穗3个，每个穗子上随机选取20粒小籽粒在发芽盒中进行发芽，再移到1:1的蛭石/营养土中生长，在三叶期时统计各个穗子的出苗率，如下表，平均60%的突变籽粒均可发芽成苗，但成苗数约30%。与野生型相比，突变体的株高明显降低，虽然处在同一发育阶段，但从苗期开始，突变体就一直表现为生长缓慢，其中只有几株能长至成熟期，且雌雄穗花期不遇。依经验来看，每个杂合体穗上的小籽粒能否发芽成苗与其实际的突变程度有很大关系。
3.分离群体籽粒内含物的测定通过对成熟籽粒淀粉含量的定量测定可以发现，突变体kds1在单位重量籽粒中的淀粉含量显著小于野生型籽粒的淀粉含量。对野生型和突变体成熟籽粒的可溶性糖含量分析发现，在突变体中，可溶性糖含量显著增高，这可能是由于糖向淀粉的转化过程受到阻碍，导致淀粉含量降低，可溶性糖积累。以上结果表明，突变体胚乳发育的缺陷导致了营养物质积累失衡，从而产生了小籽粒的表型。
4.玉米小粒突变体的基因初定位构建F2分离群体，按照BSA测序的要求进行混池取样。对分析得到的SNP进一步过滤，得到可信的SNP位点，分别采用G统计量和ED100算法来确定候选区间。在10号染色体上得到一个候选区间， top SNP位于142.25 Mb，置信区间确定为0.5 Mb，最终确定目的基因的物理位置为141.75~142.75 Mb。
