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种质遗传基础狭窄是我国玉米(Zea mays L.)育种难以取得突破性进展的重要原因。种质扩增、改良与创新是解决玉米种质基础狭窄问题的唯一途径。经过改良的热带、亚热带玉米群体,特别是CIMMYT种质具有丰富的遗传变异和特殊的抗逆性,与温带种质地理远缘,基因交流少,遗传差异大。我国地方品种遗传基础丰富,对环境适应性强。根据杂种优势群和杂种优势模式的概念研究代表温带玉米核心种质的4个标准测验种与27个国内、外玉米群体间的遗传关系,获得关于热带和温带玉米种质间统一的杂种优势模式信息,有助于提高种质改良和种质创新研究的效率。而将热带、亚热带种质用于温带育种研究的首要问题是在弄清它们与国内核心种质遗传关系的基础上,建立统一的杂种优势群和杂种优势模式,而不应只根据表型性状和生态类型判断热带、亚热带种质的利用价值和改良方法。本研究利用SSR分子标记分析了国内外27个玉米群体的遗传多样性及其遗传关系。在此基础上,根据NCII设计,用代表我国主要杂种优势群的四个标准测验种(丹340、Mo17、掖478和黄早四)与群体测配108个组合,采用不完全区组设计(α-Lattice Design),在昆明、沈阳、太原和运城四个生态区进行了田间试验,通过田间主要农艺性状和产量配合力效应分析,全面评价了27个群体的应用价值和利用潜力;同时,以标准测验种为媒介,揭示了在我国华北春播区(Mo17×丹340)和黄淮海夏播区(掖478×黄早四)两种杂种优势模式背景下,27个群体与我国核心种质间的杂种优势关系,再结合产量特殊配合力效应(SCA)和系谱追踪对27个群体进行了杂种优势类群划分。主要研究结果如下: (1)从27个群体中各取4个混合样本,每个样本由10个单株混合叶片的DNA组成,通过SSR标记分析结果显示,27个群体的遗传基础和遗传变异都比较丰富。CIMMYT群体的SSR多态性位点数(370)高于国内群体的多态性位点数(329),CIMMYT群体特有的等位基因(52个)比国内群体所特有的等位基因(13个)多。 (2)根据SSR多态性计算的遗传相似系数(GS)聚类分析,27个群体内四个混合样本之间的遗传相似系数为0.86-0.96,平均0.91,而且每个群体的4个样本高密集聚在一起。表明用4个混合样本描述群体的遗传多样性具有可信的代表性。 (3)根据遗传相似系数(GS)平均值和聚类分析结果,国内群体间的GS(0.81)大于国外群体的GS(0.78),国内群体和国外群体之间的GS(0.71)最小,表明国外群体之间以及国外群体与国内适应群体间的遗传差异较大,存在很高的异质性,这也说明导入热带、亚热带玉米种质,对扩大温带玉米种质基础的必要性。