全球环境多变、灾害天气频发,植物在多变环境中的可塑能力日益重要。相同基因型在不同环境中产生表型差异的现象称之为表型可塑性,它在植物中普遍存在,且受分子水平的遗传调控。玉米苞叶是着生于果穗柄的变态叶鞘,在玉米果穗生长发育的过程中起着无可替代的作用。苞叶可以为果穗阻挡外界环境的侵扰,并起到一定的有机物运输与光合营养作用。更重要的是,苞叶的形态结构对收获期玉米籽粒脱水效率具有非常显著的影响。所以,苞叶的形态结构与果穗的生长发育和籽粒机械化收获密切相关。然而,苞叶在不同环境下性状的改变非常明显,这种不同环境下苞叶性状可塑性的出现,对异地育种和籽粒机械收获均造成了阻碍。而苞叶相关性状的表型可塑性的遗传机制还未见报道。因此,本研究选取4个重组自交系群体作为试验材料,在三个环境进行种植,每个环境下均种植两次地块重复。在玉米籽粒完全成熟后的同一时间,对玉米苞叶性状(长度、宽度、层数)进行测量,随后计算不同环境下苞叶性状的变异系数,将其作为苞叶表型可塑性的代表值,进行后续的QTL定位分析。对每个连锁群体皆进行QTL定位分析,对苞叶长度可塑性(PHL)、苞叶宽度可塑性(PHW)与苞叶层数可塑性(PHN)的遗传基础进行解析,可以为选育适合异地育种和机械收获的玉米品种提供理论基础。主要研究结果如下:1.不同连锁群体的苞叶表型可塑性具有非常明显的差异。除BYK群体,其他群体的苞叶表型可塑性出现超亲遗传;4个群体的3个苞叶性状的表型可塑性均呈正态分布,适合进行遗传分析;PHL与PHW在4个群体间存在显著的相关性,说明二者可能具有共同调控的途径;PHL和PHW群体间的差异较小,而PHN的差异较大;PHN在MX群体和CIK群体分别为最低和最高,前者适合异地育种,而后者需谨慎。2.通过构建重组图谱,发现4个群体亲本标记分布广泛且杂合率低,利于进行QTL定位分析。对4个连锁群体苞叶性状表型可塑性进行QTL定位分析后,一共检测到与之相关的13个QTL,其中与PHW关联的有2个主效QTL。与已定位的苞叶表型QTL进行重叠分析,除去跨着丝粒的重叠位点,在2号和8号染色体上各找到1个QTL重叠区间。与之前发表的苞叶QTL对比,PHW、PHN和苞叶长度三者QTL发生重叠,因此可能发生共调控。3.利用Bin图谱精细定位,所有QTL区间共找到109个蛋白编码基因。在2个主效QTL区间,挖掘到两个候选基因,分别为GRMZM2G302233和GRMZM2G412503,编码GTP家族蛋白和组蛋白家族蛋白,参与信号转导和表观遗传途径。4.在玉米苞叶原基形成的V3-V6期和苞叶伸长的R1期,平均相对湿度和降雨量出现显著的变化。因此,这两个气象因子可能是影响苞叶性状表型可塑性的重要因素。综上,苞叶性状受环境影响显著。苞叶性状可塑性受主效QTL和微效QTL共同调控,PHW可能主要受信号转导和表观遗传两个途径调控。降雨量与平均相对湿度可能是苞叶可塑性的重要气象因子。