缺磷是限制玉米产量的重要因素之一。植物主要以无机磷（Pi）的方式吸收磷元素,而土壤中的无机磷因浓度太低往往不能满足植物对磷的需求。植物在长期应对低磷胁迫过程中产生了复杂根系形态、生理生化以及分子适应机制,统称为磷饥饿反应或PSR（phosphate starvation response）。其中,根系分泌的紫色酸性磷酸酶（Purple Acid Phosphatase,PAP）在植物应答低磷胁迫过程中起着重要作用。PAP是一种广泛存在于植物中的金属磷酸酯酶,它能分解土壤中含量丰富的有机磷,释放无机磷供植物吸收利用。同时也参与植物体内磷的磷平衡。在我国丰富的玉米种子资源中蕴含着大量的耐低磷优异等位基因变异。鉴定出这些优良的功能等位基因不仅有助于对耐低磷机制的进一步了解,还可以开发与这些等位基因关联的标记。从而通过分子标记辅助选择（MAS,marker-assisted selection）的手段来针对耐低磷进行种质创新和改良。关联分析是联系结构基因组学和表型组学的一座桥梁,基于候选基因的关联分析因而成为发掘与表型变异密切相关的功能等位变异的有效手段。本研究选取定位在耐低磷相关QTL一致性区间内的基因GRMZM5G831009为候选基因,由于其在拟南芥中的同源基因为AtPAP21,故将其命名为ZmPAP21。从来自全国各地的具有广泛遗传多样性自交系组成的的关联群体中筛选出220份自交系为材料,对玉米耐低磷相关候选基因ZmPAP21进行序列多样性和连锁不平衡（LD）分析,以期为后续的候选基因关联分析,挖掘耐低磷等位变异,开发功能标记奠定基础。主要研究结果如下:（1）ZmPAP21位于玉米第10条染色体上,具有5个外显子和4个内含子。编码区总长度1399bp,包含5个酸性磷酸酶家族比较保守的结构:GDXG,GDXXY,GNH（D/E）,VXXH,和GHXH（粗线代表与金属连接的残基）。（2）对209份自交系材料进行ZmPAP21基因扩增,共得到209条序列。对得到的209条AtPAP21序列进行序列多样性分析,结果表明,在整个AtPAP21基因区域共检测到51个多态性位点,包括45个SNP位点（平均47个bp检测到一个）和6个Indel位点（平均356bp检测到一个）。编码区有18个多态性位点,包括15个SNP位点和3个Indel位点。15个SNP位点中6个位点发生同义突变,3个Indel位点中有一个造成移码突变,并使翻译提前终止。（3）对该基因进行LD分析,结果表明,在500bp内存在较强的连锁不平衡。基因区域内连锁不平衡在1100bp左右迅速衰退（R2=0.1）。根据连锁不平衡结构,将这些序列分为9个单倍型,其中2个为稀有单倍型。（4）将单倍型分型结果与课题组前期已完成的基于全基因组SNP对群体结构和亲缘关系的分析结果（K=2）相比较,有些自交系材料同属于同一个单倍型,其血缘关系却相差很远。一方面,可能是由于本实验只基于单基因的SNP和Indel的分析得出结论,标记数目过少。另一方面,也可能由长期的人工选择和该基因较大的变异造成的。（5）根据ZmPAP21基因序列多态性进行系统进化树分析,研究结果表明,6个自交系交51、南09530、丹598、SH15、LJS-1、08WSC187与其它自交系间的遗传距离最远。