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开花期标志着玉米由营养生长向生殖生长的转换,不仅是重要的适应性性状,而且决定着生长周期和产量。玉米是重要的粮饲作物,也是重要的杂种优势研究的模式作物,对玉米开花期的杂种优势遗传机理进行分析具有重要的生物学意义和应用价值。本研究利用BSA重测序和转录组测序技术对郑单958和先玉335杂交种、亲本自交系、F2:3群体和RIL群体的开花期进行分析,鉴定调控玉米开花期杂种优势的关键位点,构建开花期关键基因调控网络,从而研究杂交种郑单958和先玉335的开花期的遗传机制。本文的主要研究结果如下:1.自交系和杂交种的开花期相差较大,同时株高和穗长达到极显著差异水平。RIL958群体和RIL335群体开花期均达到显著差异。杂交种随着自交代数的增加,开花期逐渐推迟。但是每组群体内早开花材料和晚开花材料的开花期间隔天数却基本保持不变。自交过程中开花期的推迟可能与自交衰退有关。2.本研究基础材料使用的是黄淮海地区播种面积较大的杂交种郑单958、先玉335以及其对应的亲本、F2:3群体、RIL群体。通过对以开花期早、晚为表型性状进行分组混池,利用DNA重测序技术进行分析鉴定开花期的QTL位点,F2:3-335群体有18个QTL区间,F2:3-958群体有18个QTL区间,RIL335群体有17个QTL区间,RIL958有6个QTL区间。其中F2:3-335群体和RIL335群体共定位到Chr.1的1个4.4M的区间,F2:3-958和F2:3-335共定位到1个Chr.5的2.8M区间。RIL958和RIL335群体共定位到一个Chr.1的1.7M区间。F2:3-958和RIL958共定位到Chr.10的2个区间,分别为1.9M和2.9M。3.自交过程中,杂合度的降低速度比预期的慢。不同玉米材料的重组率是稳定的,并与有害突变数量的变化有关。各组材料中有害突变SNP的比例在4.57～4.84%之间,未注释SNP占比51%左右。随着自交代数的增加,有害突变SNP比例略有降低,但每个背景的材料中不利变异的比例基本保持稳定。自交衰退可能与有害等位基因富集有关。4.转录组分析表明,早开花群体和晚开花群体开花期的差异基因主要参与细胞骨架蛋白结合、含氧化合物的反应、多糖的分解代谢过程、蛋白质自磷酸化、生物逆境响应。基因共表达网络分析结果表明,混池的结果与开花期分组高度相关。基因共表达网络中与开花期显著相关的基因,同时也与株高、穗位高、穗长等杂种优势有关的性状高度相关。结合BSA区间内候选基因,共定位到Zm00001d017050、Zm00001d030894、Zm00001d039255这3个可能参与开花期杂种优势调控的关键基因。开花期相关的重要基因富集到WRKY、MYB、ERF家族的转录因子,这些转录因子可能在开花期调控网络中发挥着重要作用。5.开花期杂种优势的调控,可能是以蔗糖的降解作为重要信号,通过生物钟调控途径实现对开花期的调控。开花期杂种优势产生的机制可能为:感受外界的刺激,引起电压门控式钾离子通道的中钾离子数量变化,钾离子可能通过离子通道进行信号转导,引起蛋白质激酶磷酸化,导致机体产生防御反应,最终导致影响开花时间。