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玉米是我国最重要的三大粮食作物之一。玉米杂种优势的利用是我国玉米生产发展的重要动力。美国在19世纪初就开始了玉米杂种优势的理论研究,19世纪30年代开始将玉米杂交种用于生产。我国也从50年代开始逐步选育和推广玉米杂交种(刘纪麟2002)。近100年多年来,关于杂种优势的遗传机理研究一直受到人们的广泛关注和重视,但因为分析方法和技术条件的限制,这一世纪难题仍未得到明确的解答。自19世纪80年代以来,分子标记技术的迅猛发展,为深入研究杂种优势的机理提供了新的研究策略和技术体系。本研究的目的在于:以玉米强优势组合(Zong 3 ×87-1)的F2:3家系为材料,利用覆盖玉米全基因组的分子标记,在一年两点的田间实验基础之上,探讨玉米杂种优势的遗传基础;并利用模式作物—水稻的数据库进行玉米和水稻杂种优势比较基因组的探索性研究。本研究获得以下主要结果: 1. 利用174个共显性的分子标记(包括150个SSR和24个RFLP)构建了覆盖玉米全基因组的分子标记连锁图。图谱总长度2531.6cM,平均间距为14.5 cM。基于分子标记排列顺序的比较,这一连锁图谱与目前国际上发表的高密度的玉米连锁图谱非常一致。同时观察到某些分子标记发生了偏分离,在染色体上找到了一些偏分离的热点区域,进一步讨论了偏分离对单位点QTL定位和两位点上位性QTL分析的位置和效应的影响。2. 利用株高为模式性状,分析了数量性状的遗传规律。在单位点水平上,一共定位了10个影响株高的QTL;通过两位点的互作分析,在两个实验地点同时检测到23对显著影响株高的互作(P<0.01)。由此证明,上位性效应在控制杂交种株高的遗传方面起到重要作用。同时还利用发育生物学的统计模型,在不同的生长时期,定位了一些影响玉米株高的条件QTL和非条件QTL,在此基础上讨论了数量性状分子标记辅助选择的策略。3. 通过复合区间作图法(LOD≥2.5),对10个与产量有关的性状进行了QTL定位。每个性状定位的QTL 从7-14 个不等;一共定位了102个与玉米产量相关的QTL,两地同时检测到的QTL为34个。一般而言,遗传力越高,同时检测到QTL 的比例就越大;单个QTL 所解释的表型变异在2.75%-22.13%之间;不同的性状QTL