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氮是植物生长发育中至关重要的营养元素,合理的氮肥施用将显著增加作物产量,氮营养供应不足则会导致作物减产,而化肥的过量施用容易造成环境污染等问题。因而氮高效利用是当前玉米育种关注的重要问题之一,通过筛选氮高效品种,从而减少田间氮肥施用已成为玉米育种的重要方向之一。株型作为玉米生长最直接的评价指标之一,是影响玉米种植密度、光合作用和籽粒产量的关键因子。因此,有必要对株型相关性状的氮响应关键QTL区段进行定位。本研究以包含226份玉米自交系的关联群体和包含145份单片段代换系的双亲分离群体为材料,结合关联分析和连锁分析策略,在低氮（不施氮肥,N0）、中氮(纯氮375Kg·hm-2,N1)和高氮(纯氮750Kg·hm-2,N2)水平下,分别对三年6个环境9个玉米株型相关性状开展研究,初步揭示控制不同氮水平条件下玉米理想株型性状的遗传位点,规模化挖掘与玉米株型性状及氮响应相关的QTL（或候选基因）,旨在为进一步揭示玉米株型形态调控和氮高效利用的生理机制提供科学支持。主要研究结果如下:（1）以遗传基础较为丰富的226份玉米优良自交系组成的关联群体和145份单片段代换系群体为材料,在3种氮水平条件下,对三年6个环境条件下的玉米株高（PH）、穗位高（EH）、穗上叶片数（LANE）、雄穗主轴长度（TMAL）、雄花分支数（TBN）、叶长（EL）、叶宽（LW）、叶夹角（度）和叶绿素含量（CC）9个株型相关性状开展研究。表型分析结果表明,9个株型相关性状的表型变异幅度大,不同性状间的氮响应多样性丰富,适合进行全基因组关联分析。在3种氮水平下,9个株型性状在不同基因型材料间均表现出极显著（P<0.01）差异。同时,单片段代换系（Single Segment Substitution Lines,SSSLs）群体中,不同环境间不同氮水平下9个株型相关性状均呈拟正态分布,各个性状均存在双向超亲分离,并呈连续变异,说明不同玉米株型相关性状的氮响应属于多基因型控制的数量性状。（2）基于包含60,000个SNPs标记的基因芯片对关联群体进行基因型鉴定,按照高质量SNP标记筛选标准,挑选出均匀分布于全基因组、多样性丰富且缺失率低的8,905个高质量SNPs标记。关联群体结构分析和主成分分析显示,将226份供试材料划分热带种质、温热改良系、改良瑞德、兰卡斯特和Iodent种质5个类群。利用Farm CPU程序包对三种氮水平下6个环境下的226份玉米关联群体的株型相关性状进行全基因组关联分析,结果在3种氮水平下分别检测到41,47,41个控制株型相关性状变异的QTLs。生物信息学分析显示,在目标QTNs连锁区域内共存在73个候选基因,其中有功能注释的候选基因共64个。在N0-N1水平下,检测到1个同时控制穗位高、雄穗分支数、株高的SNP标记PZE-108074276,位于第8染色体上;2个控制穗位高、雄花主轴长度的SNP标记PZE-101175276、PZE-103054355,分别位于第1、3染色体上。在N1-N2处理下,检测到1个同时控制叶绿素含量、雄花分支数、叶长的SNP标记PZE-10504973,位于第5染色体上。2个控制穗位高、雄穗主轴长度的SNP标记PZE-108079256、PUT-163a-74240952-3655,分别位于第8、2染色体上。1个控制株高、穗位高的SNP标记PZE-108052544,位于第8染色体上。（3）结合SSSLs群体在不同环境、3种氮水平条件下的株型相关性状鉴定结果和基因型鉴定结果,对玉米株型相关性状的QTL定位。结果共检测到83个控制株型相关性状变异的QTLs。其中3个氮水平条件下分别定位到24,29,30个株型性状的QTLs,生物信息学分析共鉴定出481个候选基因,其中具有功能注释的候选基因有430个。在3种氮水平下,未同时检测到相同的QTL;说明株型性状受氮肥影响较大,不同的N水平下基因表达的数目存在一定差异。但是,在N0-N2处理下,在第5染色体上QTL区间（S160530201-S162558093）检测到1个叶长QTLq LL5（q LLLN5、q LLHN5）,可分别解释叶长表型变异的27.39%和23.57%,且增效等位基因均来自亲本综3。这些遗传位点的发现为开展氮高效分子标记辅助选择和基因克隆提供了候选位点,为玉米氮高效的遗传解析提供科学支撑。（4）以玉米自交系B73的物理图谱为参考,区段富集分析结果显示,联合全基因组关联分析和连锁分析结果存在3个共定位区段,分别为S62229237-S63525343,S167607737-S168626993,S87953001-S89101165,分别位于玉米第3、5和10染色体上;生物信息学分析结果显示,这三个区段内一共存在18个候选基因且均具有功能注释,包括叶绿体蛋白酶、蛋白质磷酸化、转录调控、跨膜运输和逆境反应等;其功能涉及氮能量代谢、光合作用、生物调控、信号传导和应激反应等。