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玉米是全球重要的粮食和饲料作物。玉米根系是植株形态构成的关键器官,根系是影响玉米产量的重要因素之一。玉米根系对营养物质和水分的吸收是根的主要生理作用,此外,玉米根系是提高玉米逆境胁迫的有效器官,在抗倒伏性、抗旱性等方面发挥重要作用。研究玉米根系的遗传机制,挖掘根系形态建成的优异等位基因,进而通过分子育种手段改良现有品种根系性状,提高营养利用效率及抗逆境胁迫能力,从而增加单位面积玉米产量和经济效益。本研究以GEM计划中的优异资源为供体亲本,NSS类群自交系PHZ51和SSS类群自交系PHB47为轮回亲本,构建的渐渗系群体为实验材料,利用纸培实验技术分别对正常生长条件下的苗期根系相关表型和BR/GA抑制剂处理下的苗期根系相关表型进行鉴定和评估;对高密度GBS标记进行校正,然后利用校正后的154601个高质量的GBS标记对群体结构、LD衰减、遗传多样性以及家系之间的相似度进行分析;选择遗传距离不重复的53823个GBS标记对整个苗期生长根系相关表型利用GLM模型、MLM模型和FarmCPU模型进行关联分析,在全基因组范围内进行候选基因的挖掘和筛选,为研究玉米根系构成性状的遗传机理以及分子标记辅助育种提供理论依据。主要研究结果如下:1、本研究分别用直接测量、传统根系分析软件WinRhizo和新型软件ARIA对渐渗系群体在正常生长条件下的28个苗期根系相关表型进行鉴定和评价,主要包括主根长（Primary Root Length,PRL）、侧根长（Seminal Root Length,SEL）、总根长（Total Root Length,TRL）、总根数（Total Number of Root,TNR）以及根表面积（Total Surface Area,TSA）等根系构型相关性状。表型分析结果表明,渐渗系群体中除了主根长以外,其余的表型依然存在丰富的变异;三种方法对苗期根系表型和遗传相关系数分析表明,WinRhizo和ARIA之间的测量完全相关,而手工测量的主根长与ARIA分析结果呈现0.93的显著相关,手工测量的总根长分别与WinRhizo和ARIA的相关系数为0.57和0.59,三者测量的表型遗传力也较为接近,说明ARIA软件能够快速大量且准确的分析苗期根系表型。对激素抑制剂处理中的玉米苗期相关表型进行鉴定评价,表型分析结果表明,整个渐渗系群体、PHZ51亚群以及PHB47亚群对3种处理表现出显著性的差异,其中Ucz（Uniconazole）对3个类群的抑制效果最为明显,3个群体中PHB47亚群各个性状的均值均低于其余两个群体;同时3个类群的苗期表型对两种激素抑制剂的敏感度也存在显著性差异,其中,中胚轴长度对Ucz最为敏感;同时在渐渗系群体中筛选出10份中胚轴对Ucz高敏感度材料和10份低敏感度材料;并筛选出中胚轴敏感度存在显著差异的染色体片段代换系。2、对高密度GBS标记中的单态性位点进行校正,结果表明通过校正使群体的轮回亲本比例和重组事件次数明显降低,轮回亲本比例不同染色体和不同家系之间的分布不均匀,重组事件次数在不同的染色体和不同的亲本群体中的分布也存在差异;利用154601个校正后的GBS标记对群体结果分析表明,整个群体被清晰的分成PHZ51和PHB47两个亚群,该结果与玉米杂种优势群的分类相吻合;PHB47亚群的遗传多样性和PIC值高于PHZ51亚群,且多样性丰富的区间存在差异;第5和9染色体具有较高的两个亚群之间的差异显著等位基因;整个群体的LD衰减距离为1.5-2 Mb（r2=0.4）,其中PHZ51亚群的LD衰减距离最大;同时鉴定了家系之间在不同区间的相似度,在与PHB47亚群相似度最高的10个家系中鉴定了8个与PHB47相似度低于0.3的区间,在与PHZ51亚群相似度最高的10个家系中鉴定了9个与PHZ51相似度低于0.3的区间,为后续的候选基因区段分析奠定基础。3、本研究采用GLM模型、MLM模型以及FarmCPU模型以高质量的53823个GBS标记为基础,对所有的苗期相关性状进行全基因组关联分析。总共鉴定到4891个显著性关联SNP。其中GLM模型鉴定到4487个,MLM模型鉴定到171个,FarmCPU模型鉴定到233个,3个模型在激素抑制的苗期相关性状中检测到的显著性SNP较多,同时利用PHZ51亚群也检测到1876个显著性SNP位点;对196个和苗期根系相关的候选基因进行GO功能富集分析表明,候选基因主要参与细胞构成,信号转导以及生理代谢等生物过程。