玉米雄穗是影响玉米产量的一个重要因素之一,适宜的雄穗结构,是高产优质玉米品种的重要组成部分,也一直以来是育种家们研究的热点;雄穗分枝数和雄穗主轴长是影响玉米雄穗结构的两个常见性状。我们在资源创制过程中,从丹299×先锋杂交种的二环系中鉴定到一个穗位极低的特异材料EHel（extremely low Ear Height）,其穗位系数（穗位高与株高的比值）不足30%,极显著低于常见玉米自交系（常见玉米自交系的穗位系数为40⁴5%）为了能够更好地揭示EHel的雄穗发育特性,本研究构建了EHel×B73的F_2:3分离群体,全面鉴定其一级雄穗分枝数与雄穗主轴长度。利用集成了¹0000个SNP标记的芯片,对亲本及F₂单株进行全基因组扫描,利用筛选出的多态性标记,结合F_2:3群体的表型鉴定来构建连锁图谱,来开展目标性状的QTL定位。在此基础上,整合前人研究以及基因组注释等,筛选可能的候选基因,利用RT-PCR技术来查看这些候选基因的在雄穗上的表达量。主要研究结果如下:1.EHel与B73目标性状的表型鉴定表型鉴定结果显示,2018与2019年EHel的平均雄穗主轴长（central tassel branch length,cTBL）分别为29.14cm与29.21cm,差异不显著（P=0.96）;其一级雄穗分枝数（primary tassel branch number,TBN）在两年的表现依次为5.55与5.60,差异也不显著（P=0.95）。而B73的cTBL（P=0.02）与TBN（P=0.0001）在两年间则均表现出显著或极显著差异。从EHel与B73的比较来看,2018年EHel的cTBL与TBN分别比B73高21%与18%,但差异并不显著（P值以此为0.16与0.24）。2019年EHel的cTBL与B73差异不显著（P=0.10）,但是其TBN却极显著低于B73（P=0.0004）。2.连锁图谱的构建利用10K芯片对EHel与B73这两个亲本和F₂单株进行全基因组扫描,通过多态性SNP的筛选,来获得EHel与B73以及F₂单株的基因型。结果显示,共有2108个SNP标记表现出稳定多态性。根据亲本以及F₂群体的基因型数据,结合F_2:3群体的田间表型数据来构建连锁图谱。在构好的连锁图谱的10条染色体（连锁群）中,第1（Chr1）、2、3、4、8等染色体上分布的SNP都在200个及以上,相对较多,而剩余的5条染色体上分布的SNP则不足200个,相对较少。连锁图谱全长3367.02 cM,平均标记间距为1.60 cM。Chr3的图距最长（591.48 cM）,Chr10的图距最短（176.25 cM）。在10条染色体中,Chr1（1.10 cM）、Chr2（1.21 cM）、Chr4（1.16 cM）、Chr6（1.29 cM）、Chr8（1.49 cM）、Chr10（1.12 cM）等6条染色体的平均标记间距低于整体平均值;另外的4条染色体的平均标记间距则均高于整体平均标记间距,其中Chr9的平均标记间距最大（2.60 cM）。3.目标性状的QTL检测利用构建的连锁图,结合F_2:3群体的表型鉴定,开展cTBL与TBN的QTL检测。结果显示,这2个性状一共检测到11个QTL,分布于除Chr2、Chr6外的另8条染色体上。在所检测到的11个QTL中,TBN共检测到5个QTL,分别位于Chr1（qTBN1）、Chr4（qTBN4）、Chr5（qTBN5-1、qTBN5-2）、Chr8（qTBN8）等4条染色体上。这5个QTL对TBN的表型贡献率（PVE）为1.04%（qTBN8）到2.24%（qTBN1,qTBN4,qTBN5-1）之间。从这5个QTL对TBN的作用方式来看,qTBN4,qTBN8表现为显性（D）,其增效等位基因来自父本B73;qTBN5-1表现为加性（A）,其增效等位基因来自父本B73;另2个则均表现为超显性（OD）,其中qTBN5-2的增效等位基因也都来自父本B73,而qTBN1的增效等位基因则来自母本EHel。cTBL共检测到6个QTL,在第3、5、7、9、10染色体上均有分布。这11个QTL对cTBL的PVE为3.24%（qcTBL10-1）到6.26%（qcTBL9）之间。从这6个QTL对cTBL的作用方式来看,qcTBL3表现为部分显性（PD）,其增效等位基因来自母本EHel;qcTBL7均表现为加性（A）,其增效等位基因也都来自母本EHel;其他的四个均表现为超显性（OD）,其中qcTBL5、qcTBL9的增效等位基因都来自父本B73,而qcTBL10-1、qcTBL10-2增效等位基因则来自母本EHel。4.QTL的分布特性在Chr5上,qTBN5-1和qcTBL5的两侧标记一样,说明在Chr5上,存在同时调控一级雄穗分枝数和雄穗主轴长的QTL/SNP区间,推测这一区间可能有控制一级雄穗分枝数和雄穗主轴长这两个性状的基因。在TBN的定位结果中,Chr5上所定位到的2个QTL,从TBN5-1到TBN5-2,第一个QTL的右侧标记是下一个QTL的左侧标记,两个QTL的侧翼标记联合形成了一个连贯的染色体区段。说明在第5染色体,可能在一个较大的染色体范围,存在调控目标性状的候选基因。5.候选基因的荧光定量分析从TBN性状定位到的7个QTL中筛选了1个注释基因Zm0000d012741（位于qTBN8区间内）,进行荧光定量分析。结果显示,这个基因在EHel与B73的叶片中的相对表达量均较低（<3）,并且Zm0000d012741在B73的根、节间、雄穗中的表达量也均较低（<2.5）。从这个基因在EHel与B73的相同组织中的表达量来看,Zm0000d012741在EHel叶片的表达量（0.63）低于B73（1.02）外,这个基因在EHel的3个组织中的表达量均高于B73。并且,这个基因在EHel雄穗中的表达量均极显著高于B73,在EHel雄穗中的表达量达到B73的5倍以上。定量分析的结果显示,这个基因有可能在调控玉米TBN的表现上,发挥着重要的作用。