目的：玉米是世界上最早利用杂种优势的作物之一，利用杂种优势大幅度提高产量一直成为玉米育种的首选技术路线。随着时代的发展，基于分子标记技术和基因组水平的杂种优势分析尽管帮助人们更深一步认识杂种优势的机理，但就目前来讲，还不能用来帮助制订合适的育种技术路线来继续提高产量。然而传统的经典数量遗传学能够帮助育种家认识到，随着年代的延伸，适应性和抗逆性的累加是进一步提高产量的重要育种技术路线。本研究是通过传统数量遗传学的方法对不同年代杂交种进行研究。国外学者对不同年代杂交种已经进行了系统研究；国内学者对不同年代的杂交种及其它农艺性状进行研究，分析近30年来我国玉米产量增产的内在原因，为合理的制订未来我国玉米育种目标和技术路线提供可靠的数据和理论基础，但停留在育种目标性状的研究上，对进一步实现高产育种目标所应用的育种技术路线以及高产和杂种优势的关系尚没有研究。 方法：本研究根据华北地区不同年代玉米品种影响力，筛选出1970s-2000s的25个杂交种及其34个亲本自交系。杂交种、自交系的试验设计均采用二因素裂区试验设计，密度为主区，3个处理，分别为30，000、45，000、60，000株/公顷，杂交种(自交系)为副区，25(34)个处理。试验地点设在北京和新疆两个不同类型生态区，连续两年试验。田间调查和小区收获按全国玉米区域试验标准。收集整理数据，杂交种各性状值分别按北京、新疆、北京和新疆进行联合方差分析；杂交种各年代的性状均值与年代的响应分析分别按北京、新疆、北京和新疆进行；杂交种各农艺性状对产量的贡献大小分析采用DPS软件，采用多元相关、通径分析和偏相关分析方法，按北京、新疆、北京和新疆进行；自交系各农艺性状对产量的贡献大小分析采用DPS软件，采用多元相关、通径分析和偏相关分析方法，按北京、新疆、北京和新疆进行；产量杂种优势数据合并按照各个杂交种减去其亲本自交系中亲值的差值进行，各年代产量杂种优势均值与年代的响应分析分别按北京、新疆、北京和新疆进行。 主要结果： 1、通过北京、新疆及北京和新疆进行的各个农艺性状与产量的多元相关、通径分析和偏相关分析，结果发现空秆率对产量的影响随着密度的增加而增大：千粒重对产量的贡献要比穗粒数对产量的贡献重要。 2、千粒重、穗行数的改良是1980-2000年代产量显著提高最主要的积极因素；秃尖度、出籽率是制约1980-2000年代产量提高的重要消极因素；未来单交种的产量改良提高一定要能在高密度下得到更多的有效穗数和穗粒数。 3、通过北京、新疆及北京和新疆进行的方差分析，结果发现空秆率、根倒伏率、茎倒折率、ASI、秃尖度及秃尖长等耐密性状在1980s-2000s间没有得到显著的改良。 4、通过北京、新疆及北京和新疆进行的各年代产量均值与年代的响应，结果发现北京的1980s-2000s中、高密度下的产量遗传增益相近；新疆的1980s-2000s中密度下的产量遗传进展>高密度下的产量遗传增益：北京和新疆联合分析进行的中密度下的产量遗传增益>高密度下的产量遗传增益。说明1980年代以后我国华北地区玉米杂交种在60000株/公顷的水平上没有实现更高的遗传增益，20多年来主要是强调45000株/公顷中密度以下的遗传改良。 5、通过北京、新疆及北京和新疆进行的各年代产量杂种优势与年代的响应，结果发现北京、新疆及北京和新疆进行的1980s-2000s中、低密度下的绝对杂种优势遗传增益，均表现中、低密度下的绝对杂种优势的遗传增益>高密度下绝对杂种优势的遗传增益，绝对杂种优势的遗传增益趋势与杂交种产量的遗传增益趋势相同，说明中、低密度下杂种优势对产量贡献非常重要。进一步通过北京和新疆联合进行的各年代产量相对杂种优势与年代的响应，发现随着密度增加，相对杂种优势在下降；随着年代延伸，相对杂种优势在下降，说明在保证杂种优势不降低前提下，耐密性等对单交种产量贡献越来越大。 主要结论： 1、通过逆境条件北京点和非逆境环境新疆点对照分析我国玉米单交种的产量增益结果表明，北京点的产量遗传增益大于新疆点；北京点的抗病性有显著的遗传增益，新疆点抗病性没有。说明我国玉米单交种的抗逆性得到很好改良，产量的提高很大程度上是依赖于抗逆性的提高。 2、1970年代到2000年代的单交种不同密度试验结果表明，高密度下我国当代玉米杂交种产量高于低密度；比较1980到2000年代和1970年代到2000年代的产量增益，表明1980年代以后我国单交种在高密度下的产量增益减缓：比较1980-2000年代的耐密性状表明，耐密性差异不显著。都说明我国1980年代以后的品种耐密性处于较低水平。新疆的试验结果表明，按照目前的育种技术路线，2010年我国玉米杂交种在高密度下产量比在中密度下增加幅度将为零。说明1980-2000年代我国密植育种技术路线问题出现问题。所以，我国玉米育种应该立即调整育种技术路线，大力提倡密植育种改良，使未来我国玉米单交种的产量得到提升。 3、农艺性状分析结果表明：我国玉米单交种产量增益的主要原因是千粒重和穗行数提高显著，1980年代以后产量增益减缓主要是由于秃尖增大、出籽率大幅降低，同时总穗数和行粒数没有得到改良。由此今后育种目标应重点改良秃尖和出籽率，同时提高行粒数，降低空秆率。 4、低密度条件下强调杂种优势对产量的贡献；但随着年代的延伸，密度的增加，未来玉米单交种产量进一步提高，就要使杂种优势保持目前水平不被降低的前提下，提高耐密性，使耐密性等非杂种优势因素对产量的贡献越来越大。