玉米是我国栽培培育面积最大的作物，集粮、经、饲于一体，也是运用杂种优势最为广泛的作物，杂交种普及率近乎100%。玉米细胞质雄性不育系已在杂交制种中得以运用，可以革除人工或机械去雄，降种本钱，进步种子质量。但是，这类不育系存在着易受专注病原小种的侵染、康复源受限、不育性状不安稳等缺点。细胞核雄性不育系克服了细胞质雄性不育系的上述缺点，但坚持和出产不育系种子是其运用的技能瓶颈。根据基因修改的新一代杂交制种技能(Seed Production Technology, SPT)，处理了细胞核雄性不育系固有的缺点，一起兼具了省劳力、增产量、安稳遗传、康复源丰厚等长处。但是，此类技能阻挠转基因传递的办法单一，不能彻底消除转基因的传递，影响其功率和安全性。因而，转基因传递率(Transgene transmission rate, TTR)是衡量该项技能的重要技能指标。

  近来，中国科学院大学博士生导师、中国科学院遗传与发育生物学研讨所陈化榜研讨组创建了一种根据花粉管延伸按捺(pollen-tube-inhibition-based, PTI-based)的不育制种新技能。该技能差异于传统的运用花粉致死基因阻挠授粉进程，运用玉米单向杂交不亲和(Unilateral cross-incompatibility, UCI)基因ZmGa1F，按捺转基因花粉管的成长，阻挠转基因的有性传递。该研讨从4种不同特异表达的启动子中挑选出老练花粉粒特异的Zm13和Pg47驱动ZmGa1F配子型表达，证明了ZmGa1F替代花粉致死基因的可行性。

  以本实验室创制的ipe1雄性不育系为研讨目标，验证了该技能的可行性和有效性。PTI-based SPT的坚持系在ipe1雄性不育系布景中导入一个转基因盒，其间包括IPE1基因用于康复转基因植株的雄性育性，ZmGa1F基因用于阻挠转基因花粉逃逸，DsRed2赤色荧光蛋白编码基因用于区别雄性不育和雄性可育的种子，以及Bar基因用于转基因植株抗除草剂的挑选。在亲本繁衍过程中，PTI-based SPT坚持系自交，发生ipe1/transgene和ipe1/-基因型的配子，而ipe1/transgene基因型的花粉因为ZmGa1F按捺花粉管的延伸而不能使雌配子受精。收成的种子为ipe1/ipe1和ipe1/transgene（1:1）基因型，两类种子可以终究靠荧光分选进行别离。对PTI-based SPT安全来进行了检测，发现坚持系授粉6wc自交系杂交发生的二十万多粒种子中没查验测验到一粒宣布荧光的转基因种子，标明该技能的转基因传递率显着低于同类技能，具有宽广的运用潜力。