研究玉米自交系遗传多样性、划分玉米杂种优势类群及杂种优势模式,应用于玉米自交系的选育、改良、创新及优异种质资源挖掘、利用,可提高组配玉米杂交种的效率、缩短育种年限,是玉米育种工作中的重要基础性研究;玉米重要性状QTL定位是利用分子标记辅助选择的前提条件,对于提高育种准确性和预见性有重要意义。本论文研究目的是以我国部分重要玉米自交系、大面积推广杂交种的亲本、自选自交系等为研究对象,基于遗传距离划分优良玉米种质杂种优势群,探讨杂种优势模式。利用257份玉米自交系构成的自然群体为供试材料,选取64对核心SSR标记进行遗传多样性分析,应用STRUCTRE软件对257份玉米自交系构成的自然群体进行基于数学模型的类群划分,并计算材料相应的Q值(第i材料其基因组变异源于第k群体的概率),利用TASSEL软件中的GLM(General Linear Mode)程序,各个体的Q值作为协变量,将农艺性状表型数据对标记逐一进行回归分析,确认各性状关联位点并计算位点对表型的解释率,采用资源特征分析软件(ID Analysis1.0,软件登记号:2007SR11870)建立品种分子ID,以最少的引物来区分品种。本论文主要结论如下:(1)目前,选育高产玉米自交系应以尽量延长生育期为主,增加穗长及百粒重,以其他性状适中为选择目标。选育品质优良的玉米自交系应定向选择穗粗与株高较佳的种质,其次为生育期、行粒数与穗粗,平衡其他农艺性状的选择,根据品质性状及与其相关性状之间的关系选用适宜的种质,协调所有影响因素,加快选育优良玉米自交系的进程。(2)基于SSR标记的遗传距离,将供试材料划分为PA、BSSS、旅大红骨、塘四平头、Lancaster、PB六个类群。聚类结果与自交系系谱关系基本一致。本研究中Lancaster可定为A群,塘四平头与旅大红骨可归为B群,PA、PB可归为C群即PN类群,而BSSS类群由于与其他类群差异较大归为D类群,这样可将供试材料归为4大类群,共6个亚群。我国玉米种质资源遗传基础相对狭窄,因此简化类群划分数目,有利于探索杂种优势模式。核心SSR标记对于划分杂种优势群有显著的鉴别能力。(3)64个SSR位点中,有43个标记位点与24个性状相关联,其中19个位点的变异分别与14个表型性状在P<0.01水平上呈极显著相关,其它标记与各性状均显著相关(P<0.05);与农艺、品质性状相关联的位点(次)累计有80个,与品质性状相关联的位点(次)累计有7个,关联位点数目上品质性状远少于其他农艺性状;关联分析发现的主要性状SSR位点数目远多于相同大小家系群体定位所得位点数,同一性状的关联位点在连锁群上分布较集中,如与生育期关联的位点多分布在Ch7群体上,这可能与此连锁群上使用标记较多有关;同一个位点与多个性状关联很普遍,这些性状一般为同一类性状,如umc1741与株高、全株叶数、穗位及穗长关联,Ch7连锁群上的umc2160、umc1545与生育期关联同时也与穗行数相关联,这说明玉米表型性状相关有其内在遗传因素。综合分析表明:与株高、穗位、穗长、穗行数等性状相关联的标记较多,与脂肪含量、蛋白质含量等性状相关联的标记较少,应该在试验群体内增加品质性状变异程度较大的试验材料,同一条染色体上存在一个或多个与农艺性状关联的标记位点,不同染色体上存在与同一性状关联的标记,这与玉米数量性状的QTL定位大体一致。(4)通过SSR分子标记技术,采用资源特征分析软件(ID Analysis 1.0)对257份玉米自交系进行分析表明,仅需10对引物可将供试品种完全区分开,用这10对引物共同扩增同一品种,经电泳检测、照相可以得出品种ID照片,进而快速、准确地检测、区分玉米自交系。