杂种优势的利用可以提高作物产量、增强抗性、提高品质,因此明确玉米杂种优势形成的遗传机理对优良玉米新品种的选育具有重要的指导意义。本研究以玉米自交系许178为背景的综3单片段代换系为基础材料,利用171份单片段代换系及其测交群体对玉米苗期根系及其相关性状的进行了QTL(quantitative trait loci)定位,同时检测了两种氮水平下玉米苗期杂种优势位点(heterotic loci,HL)。主要结果如下:1、利用SSSL自交群体进行苗期性状的QTL定位,在两种氮素条件下共检测到95个根系相关的QTL,在高氮条件下和低氮条件下检测到22个控制根长的QTL,17个控制根系表面积的QTL,14个控制根系直径的QTL,11个控制地上部干重的QTL,15个控制地下部干重的QTL,16个控制株高的QTL被检测到,其中qRL6a、qRAD4、qRDW1a在两个氮素条件下检测到相同的位点,说明在低氮条件下特异表达的QTL可能存在氮素高效利用的基因。在高氮条件下发现有6个QTL控制着根系的多个性状,而在低氮条件下有8个QTL控制着根系的多个性状。控制苗期根系各个性状可能有共同的基因控制,即一因多效。2、利用SSSL×许178测交群体在两种氮素条件下共鉴定了91个杂种优势位点。在高氮条件下和低氮条件下鉴定到19个控制根长的HL,20个控制表面积的HL,10个控制直径的HL,14个控制地上部干重的HL,地下部干重检测到11个HL,16个HL控制株高,hRL1b、hRL7、hRL9、hRSA7、hRSA9、hRAD1b、hSDW7a、hSDW7b、hPH6a在两个条件下同时检测到,没有检测到控制地下部干重的HL。说明玉米苗期性状的杂种优势位点同样存在基因型与环境的互作。3、利用单片段代换系及测交群体在两种氮素下检测到17个根系相关性状的HL(18.8%)与定位到的QTL(18.1%)结果一致,显示了加性和显性效应的多效性。另外,在两种氮素条件下利用SSSL×许178测交群体中检测出共同根系的HL中。hRL1b、hRAD1b表现为部分显性效应,hRL7、hRL9、hRSA7、hRSA9、hSDW7a、hSDW7b、hPH6表现为超显性效应。这说明在目前的测交群体中,超显性效应是玉米杂种优势的重要组成部分。