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玉米是我国主要的粮食作物,饲料作物和重要的工业原料,在我国农业生产中占重要的地位。随着“温室效应”不断加剧,全球气候极速变暖,极端天气频繁出现,非生物胁迫造成的损失逐渐增多,其中短期异常高温发生越发频繁,许多国家和地区都在一定程度上遭受高温危害,高温已成为限制玉米生产的主要环境因子之一。在黄淮海夏玉米区,夏季短期的异常高温往往造成玉米籽粒败育,产量降低和品质变劣。通过研究高温发生规律以及高温对玉米生产的影响,在玉米生产中提出有效的防御措施,通过对玉米高温抗性的鉴定和遗传规律的研究,挖掘优异耐高温种质和基因/QTL,提高玉米抗高温育种效率。目前国内外研究主要集中在生理生化过程研究,对玉米抗高温遗传规律研究相对较少。试验建立了田间及室内鉴定体系,筛选出一批具有潜在利用价值的抗源;利用BC3F1群体及F2群体鉴定出不同时期均有效应的耐高温主效QTL和特异的QTL;利用重组近交系群体和关联群体对玉米耐高温相关性状结实性进行分析。主要研究结果如下:1.通过对高温发生规律的初步探索以及对玉米为害程度的连续观察,建立了在田间条件下玉米耐高温鉴定体系,确定了以热敏感指数为鉴定指标,从包含有Reid、lancaster、唐四平头以及CYMMYT等热带等种质的278份玉米自交系中,利用参考品种法筛选出N6、西502、444、昌7-2等一批耐高温自交系,也鉴定出一批叶片敏感型自交系W-5、CML154、CML170、CML327、CML480、CNW021等自交系。探索了苗期室内鉴定体系,确定了以2叶期玉米幼苗进行直接高温（42℃光照16h及32℃黑暗8h）处理,持续处理72h,通过这一鉴定体系,对部分材料进行苗期鉴定,结果与田间鉴定结果一致。2.利用高温敏感自交系W-5和抗性自交系N6构建了以W-5为轮回亲本包含612个单株的BC3F1群体;以热敏感指数为指标,挑选出极端抗、感材料各30份,通过QTL-seq检测到26个与叶片耐高温相关的QTL,分布在第1,2,3,4,7,8,10染色体,第1染色体包含1个,第2染色体包含6个,第3染色体包含3个,第4染色体包含1个,第7染色体包含4个,第8染色体包含9个,第10染色体包含两个,其中第2染色体和第8染色体检测到的QTL数量最多,说明第2和第8染色体可能存在玉米耐热性的热点区域。这些QTL位点,区间最大的为19.5Mb,最小的为2Mb。3.对612个BC3F1单株利用单标记分析,共检测到有4个QTL位点其中qHT2-4、qHT3-3存在极显著差异,qHT8-8、qHT8-9存在显著差异,分别位于第2,3,8染色体上,其表型贡献率分别是12.21%,16.34%,10.58%和10.99%。通过443个苗期F2单株对四个显著QTL位点进行验证,结果表明qHT2-4,qHT3-3在苗期和成株期均存在显著差异,抗性都来源于亲本N6,且抗性基因为显性。收集整理已经报道过的4篇玉米耐高温遗传研究结果,结合试验研究结果将qHT2-4作为玉米耐高温的主效QTL深入研究,将qHT2-4定位在HTM-35和HTM-37间,区间大小为851kb。4.利用抗病育种中以热带血缘自交系BT-1和N6构建的包含250份S10的RIL群体,和258份包含不同血缘材料的关联群体,通过结实性揭示玉米耐高温的遗传规律,共检测到两个显著QTL:qSS-1和qSS-2分别位于第2和第5染色体上。通过关联分析,共检测到29个显著SNP位点,对应13个候选基因,其中9个基因参与植物非生物胁迫响应。结合连锁分析及关联分析发现,有两个SNP位点chr222193492和chr222193603位于qSS-1内,所对应的基因为GRMZM2G109262,该基因编码乙二醛酶,在高温干旱胁迫中大量表达。通过对高温发生规律以及高温对玉米的影响机制的研究,提出科学的高温评价方法以及有效的生产防范措施。通过抗性材料的筛选,以及玉米耐高温遗传研究,加深对高温抗性遗传机制的认识,为克隆玉米耐高温主效基因和进一步抗性分子育种奠定基础。