纵观我国玉米育种和粮食生产所取得的巨大成就,骨干亲本的利用发挥了至关重要的作用,不仅利用骨干亲本直接培育了众多大面积推广的品种,而且还由其衍生出许多具有广泛应用价值的亲本育种材料。然而,在育种过程中发挥重要作用的所有骨干亲本均是事后总结出来的,缺乏系统的理论基础研究。玉米骨干亲本是多个优良性状基因的组合、优化和协调表达的综合结果,并且与不同时期的育种目标及不同生态区的环境因素有密切的关系。骨干亲本是如何从众多的种质资源中衍生出来的?利用骨干亲本能够培育出大量主栽品种的内在本质是什么?这是骨干亲本研究和利用中的两个核心问题。我们从农艺性状、产量、环境适应性等重要性状入手,重点研究了玉米骨干亲本形成与演变规律这个问题。本研究以我国四大玉米骨干自交系(黄早四、Mo17、丹340、掖478)、及其衍生系共68份自交系为材料,通过在不同玉米主产区的多年、多点大田试验,对骨干自交系及其衍生系主要农艺经济性状进行了分析。重点讨论了骨干亲本主要性状在其衍生系中的传递规律及稳定性。首先对所考察表型性状分别进行多环境(年份和试点组合)试验资料的联合方差分析,计算各表型性状的平均数、变异系数和遗传变异系数,并按试点估计各表型性状的平均数和变异系数；应用主成份分析方法对骨干亲本及其衍生系差异显著的性状进行分析,揭示骨干亲本主要性状的传递规律；采用GGE模型对穗长、穗粗、行粒数、穗行数、百粒重、雄穗分枝数、株高、穗位高、茎粗等性状进行分析,结合自交系系谱对骨干亲本及其衍生系的稳定性进行评价,讨论每个骨干自交系及其衍生系在每个生态区最适合鉴定的性状。主要研究结果如下：1、本研究中主成份分析结果显示,68份自交系份主要分为4大类群,与根据系谱分析所划分的类群基本一致,即以黄早四为代表的塘四平头群、以Mo17为代表的改良Lancaster群、以478为代表的改良Reid群以及以丹340为代表的旅大红骨群。2、本研究中黄早四及其衍生系主要具有以下特点：生育期短,植株较矮,较紧凑,茎杆较细,雄穗分支数较多,果穗较短,行粒数较少,轴径较粗。单株产量、雄穗分支数、穗长、轴径、百粒重在黄早四及其衍生系间具有较大的遗传变异；叶向值、生育期遗传变异较小,具有稳定的遗传。株型、生育期、穗粗能够稳定的传递给它的衍生系,而其余性状由于参入其它种质及育种家不同的改良目标而有明显的变化。Mo17及其衍生系主要表现为植株较披散、高,叶片较少,长穗,籽粒较大,穗行数较少。穗长、雄花分支数、百粒重是稳定传递给后代的主要性状,其它性状在衍生系间具有较丰富的遗传变异。478及其衍生系主要表现为株型紧凑,植株、穗位较矮,生育期长,秃尖较短,百粒重高,单株产量较高,果穗较粗。结果表明其主要性状遗传稳定,只有轴径、叶向值具有一定的遗传变异。478的衍生系稳定的遗传了它的主要性状,性状变化较小。丹340及其衍生系主要表现为植株披散,茎杆较粗,叶片少,持绿性较差,容易早衰,穗行数多,秃尖较长,行粒数较少,百粒重较轻。穗粗、穗行、秃尖、轴径等性状在其衍生系中具有稳定的遗传。其它性状由于加入其它种质和育种家的改良而有显著的变化。3、本研究中黄早四及其衍生系行粒数、总叶片数在环境间的稳定性最差,株高、叶向值、生育期、穗行、行粒、穗粗等性状年际间差异较小,稳定性较好；总叶片数、雄花分支数、百粒重、轴径、秃尖、单株产量年际间稳定性较差,表明其受气象环境影响较大。黄早四及其衍生系在西南生态区最适合鉴别的性状为粒深、总叶片数,在黄淮海生态区最适合鉴别的性状为株高、茎粗。而其它性状最适合于东北玉米区鉴别。Mo17及其衍生系的叶向值、穗长在环境间的稳定性较差,自交系吉63及Reid群的B73参入Mo17导致农艺性状和产量性状稳定性变差,且含有Mo17血缘较多的衍生系其产量性状在环境间的稳定性较好。Mo17及其衍生系穗位高、总叶片数、生育期、穗长、穗行、轴径为东北生态区最适合鉴别的性状,其它性状在黄淮海生态区最适合鉴定。478及其衍生系的穗位高、雄花分支数、总叶片数及穗行数、行粒数、粒深等性状稳定性差,株高、茎粗、轴径稳定性较好。根据系谱分析发现,含有478血缘较多的衍生系稳定性好的产量性状较多,反之,则稳定的农艺性状较多。叶向值、穗粗为西南生态区最适合鉴别的性状,穗位高、雄穗分支数、总叶片数、秃尖、百粒重、轴径为东北玉米区最适合鉴别的性状,株高、茎粗、生育期、穗长、穗行数、行粒数、粒深、单株产量为黄淮海玉米区最适合鉴别的性状。丹340及其衍生系雄花分支数、茎粗、穗行、穗粗、轴径的稳定性较差,而行粒数、百粒重、单株产量的稳定性较好。系谱分析发现衍生系中所含的自330血缘越少,其产量性状的稳定性越差,反之稳定性越好。总叶片数为西南生态区最适合鉴别的性状,叶向值、秃尖、穗行数、行粒数、轴径、穗粗、粒深为东北玉米区最适合鉴别的性状,株高、穗位高、茎粗、雄花分支数、生育期、穗长、百粒重、单株产量黄淮海玉米区最适合鉴别的性状。4、本研究中黄早四的生育期、总叶片数、穗粗、株高具有稳定的遗传。因此,利用黄早四及其衍生系改良优良自交系我们可以比较容易获得紧凑的株型,缩短生育期,降低植株高度；利用丹340稳定遗传的大穗性状改良优良自交系果穗较小的缺点,在利用丹340改良黄早四穗粗时以丹340作为父本效果最好；Mo17及其衍生系可以用来改良优良自交系可以获得长穗和较重的百粒重,它作为母本其穗长的改良效果显著高于作为父本的效果；478及其衍生系则可以用来改优良自交系大部分的性状。5、为了适应今后玉米生产发展和种植制度变化的需要,候选骨干自交系应该具有以下特点：(1)具有较多的能够稳定遗传的对单株产量具有重要贡献的性状；(2)在不同的生态区主要农艺经济性状稳定性较好,即具有较好的适应性；(3)具有相对广泛的遗传基础,利于骨干亲本的遗传改良；(4)属于明确的杂种优势群,具有稳定的杂种优势模式,利于杂交种的组配；(5)具有优良的品质特征以适应市场的需求；(6)在不同的玉米主产区玉米自交系一些性状具有不同的表现,因此骨干自交系应该具有明确的生态适应性和一定的广适性,即玉米骨干自交系的选育应该将区域育种目标和广适性综合考虑。因此,我国玉米骨干自交系的选育在不同的生态区应该有不同的育种目标,围绕杂种优势群和杂种优势模式加强种质资源的创新和利用,选育出遗传基础相对广泛、优良性状较多且能稳定传递并且具有较强的区域适应性和一定广适性的骨干自交系。