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玉米油份是重要的品质性状,富含多种维生素、矿物质及不饱和脂肪酸,具有极高的营养价值,解析油份合成的遗传机理对提高玉米籽粒油份含量和品质具有重要意义。传统的连锁和关联分析方法侧重于挖掘与油份性状平均值差异关联的遗传位点,而研究表明方差异质性也是影响数量性状表型变异的重要因素。本研究以368份具有广泛表型和基因型变异的玉米自交系为材料,对21个油份相关性状进行方差异质性全基因组关联分析（variance-heterogeneity geno me-wide association study,v GWAS）,挖掘控制油份性状方差异质性的遗传位点,解析玉米籽粒油份合成和累积的分子基础,阐述方差异质性形成的遗传机制,验证基因与基因的互作模式,最终为玉米油份品质性状的选择育种提供基因资源和理论依据。主要研究结果如下:1.基于两套基因型检测平台检测到的最小等位基因频率（minor allele frequenc y,MAF）大于0.05的56万个单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphi sm,SNP）标记,利用Levene’s检验对21个油份相关性状中进行v GWAS分析。在全基因组显著水平下(P<1.0×10-5),共鉴定79个方差异质性SNP（variance-heterogeneity SNP,v SNP）与油份性状的方差变异显著关联,其中19个v SNPs与玉米籽粒含油量的方差变异显著关联。进一步整合本课题组先前报道的21个油份性状全基因组关联分析（genome-wide association stu dy,GWAS）结果,共定位分析显示5个v SNPs对油份性状的均值也具有显著效应,而剩余的74个v SNPs是影响表型变异的新位点。2.对79个v SNPs所在的77个候选基因进行功能注释,发现约三分之一候选基因编码的酶作用于脂质代谢途径。对77个候选基因进行表达方差数量性状位点（expression variability quantitative trait locus,ev QTL）分析,在全基因组显著水平下(P<1.0×10-5),73个候选基因有ev QTL支持,其中11个基因的表达量与v GWAS显著的表型性状相关（P<0.01）。3.对79个v SNPs产生的遗传机制进行分析,发现40%（32/79）v SNPs存在连锁的平均效应SNPs,通过加性作用方式调控含油量性状的方差异质性。而45%（36/79）v SNPs存在互作SNPs（interaction SNPs,i SNPs）,通过上位性作用方式贡献于脂肪酸组分性状的方差异质性。4.对鉴定到的36个v SNPs及其它们的i SNPs与玉米蛋白-蛋白互作数据库（pr otein-protein interaction database for Maize,PPIM）进行共定位分析,发现2对v SNP-i SNP（chr8.S8102492与chr5.S10231102,chr2.S234229554与chr4.S191755437）所在的候选基因存在不同程度的互作作用。筛选PPI数据库中注释为物理互作的基因对（GRMZM2G03534和GRMZM2G152328）利用分子生物学手段进行互作模式验证。酵母双杂交（Yeast two hybrid,Y2H）和双分子荧光互补（bimolecular fluorescence complementation,Bi FC）实验证明了GRMZM2G03534和GRMZM2G152328存在分子水平互作,且互作发生在细胞器叶绿体中。