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核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶／加氧酶(Rubisco)是植物光合作用的关键酶,在植物体内其羧化活性很低,受到Rubisco活化酶(Rubisco activase简称RCA)的调节。RCA在植物光能利用和产量建成方面具有重要作用,已经成为作物高产育种的潜在靶点。研究调控RCA基因表达的遗传机理对于解析作物光合作用和产量建成的遗传基础,培育高产品种具有重要的理论意义和应用价值。前期我们从玉米中克隆了2个RCA基因,即ZmRCAα和ZmRCAβ,这两个基因的表达量在来自沿江地区农科所的123份玉米自交系中与产量呈显著正相关关系,其中ZmRCAβ的表达量与产量的相关系数高于ZmRCAα和3个C4高光效基因。因此,本研究首先以RA和M53构建的242份玉米重组自交系群体(RIL)为材料,连续两年在大田种植条件下,测定灌浆期ZmRCAβ的表达水平和产量,结合RIL群体的916个标记信息进行连锁分析,定位产量QTL和调控RCA基因表达的eQTL;然后以235份玉米自交系为材料,测定灌浆期ZmRCAβ的表达水平和产量,结合558629个SNP标记信息进行全基因组关联分析,定位产量QTL和调控RCA基因表达的eQTL;并在235份自交系中筛选调控ZmRCAβ表达的最优启动子。主要研究结果如下：1.连锁分析共检测到5个控制mRCAβ基因表达的eQTL和4个产量QTL (LOD>2.5).5个eQTL分别位于2号和4号染色体,我们将其命名为qRCA2.1、qRCA4.1、qRCA4.2、qRCA4.3和qRCA4.4, LOD值为3.11-4.96,贡献率为5.31%-7.5%：在两年试验中我们重复检测到qRCA4.2、qRCA4.3和qRCA4.4,且qRCA4.2是ZmRCAβ的cis-eQTL,其余eQTL是trans-eQTL。4个产量QTL分别位于1号、8号和9号染色体,我们将其命名为qSY1.1、qSY1.2、qSY8.1和qSY9.1,LOD值为2.68-3.23,贡献率为4.68%%o-5.69%。2.全基因组关联分析共检测到9个控制ZmRCAβ基因表达的eQTL和2个产量QTL (-logP>4.54)。9个eQTL分别位于2号、4号、5号、8号和10号染色体,我们将其命名为qNRCA2.1、qNRCA2.2、qNRCA2.3、qNRCA4.1、qNRCA4.2、qNRCA5.1、qNRCA5.2、qNRCA8.1和qNRCA10.1,-logP值为4.54-5.73；其中NRCA4.1是ZmRCAβ的cis-eQTL,其余eQTL是trans-eQTL。2个产量QTL均位于5号染色体,我们将其命名为qNSY5.1和‘qNSY5.2,-logP值均是4.54。3.启动子分析将ZmRCAβ表达水平与ZmRCAβ启动子序列进行候选基因关联分析,结果3个核苷酸多态位点被检测到与ZmRCAβ表达水平显著相关,依据这3个位点将启动子分成4种类型,分别是Type1、Type2、Type3和Type4,其中具有Type4启动子的自交系的基因表达水平最高,Type4启动子是235份自交系中ZmRCAβ基因的最优启动子。