玉米是我国粮食生产中的高产作物,同时也是饲料和生物能源原料的重要来源,在促进国民经济发展与保障粮食安全中起着关键作用。MADS-box是一个数量庞大的基因家族,最早对MADS-box家族基因功能的研究主要是在花器官上,近年来的研究发现,大量MADS-box基因都与果实的发育和成熟有关,而果实又是人类赖以生存和发展的重要食品源,因此研究MADS-Box基因对果实的作用有着重要的意义。本研究以32份大刍草、68份玉米地方品种以及285份玉米自交系为试验群体,对MADS-box基因进行目标序列定点捕获和重测序,分析MADS-box基因在三个群体中的序列多态性,并探究其在玉米演化过程中的演变模式。以此为依据,结合3个环境下测定的15个玉米产量相关性状数据,采用候选基因关联分析方法,挖掘影响玉米产量相关性状的关键变异位点。主要研究结果如下:1.在385份材料中成功地捕获到玉米MADS-box基因家族的10个成员,对其进行多序列比对后的序列变异分析。结果发现,MADS-box基因在起始密码子上游、内含子、终止密码子下游的核苷酸多态性较高,而编码区(CDS)的核苷酸多态性则相对较低。从驯化的角度来看,MADS-box基因各区段的核苷酸多态性由大刍草、地方品种、自交系依次降低。LD模式分析表明,mads41、zmm27、zap1、zmm31这4个基因受到的选择痕迹比较明显。2.序列变异分析的结果表明:在285份玉米自交系中,MADS-box基因中的zmm31变异位点数最多,为639(221个SNP和418个InDel)个,mads55的变异位点数最少,为340(323个SNP和17个InDel)个。mads55的变异位点频率最高,平均每7.63bp就存在一个变异位点。zap1的变异位点频率最低,平均每28.76bp存在一个变异位点。3.候选基因关联分析结果表明,9个MADS-box基因和产量相关性状存在显著关联。mads65、mads41和IDP1944的遗传变异与雄穗分枝数显著关联,zmm27的遗传变异与穗行数显著关联,mads 73的遗传变异与雄穗长显著关联。在mads65中定位到7个显著位点,其中,SNP1943位点的变异造成了脯氨酸的同义突变,InDel-1127位点的贡献率最大,可以解释4.2%的表型变异,其不同等位变异之间的雄穗分枝数存在显著差异;在mads41中定位到10个显著位点,其中,SNP-2898位点的不同等位变异之间的雄穗分枝数差异最大,贡献率为4.44%,SNP-2627位点的不同等位变异之间的雄穗分枝数差异显著,贡献率最大,为4.49%;在IDP1944中定位到17个显著位点,其中,SNP1812位点的变异造成了苏氨酸的同义突变,而SNP1927位点的变异造成了氨基酸的非同义突变。在zmm27中定位到15个显著位点,其中,SNP-667位点位于启动子区域,其不同等位变异之间的穗行数差异显著,InDel8891位点的不同等位变异之间的穗行数差异最大,贡献率为5.25%。在mads73中定位到6个显著位点,其中,SNP4024的不同等位变异之间雄穗长差异最大,贡献率为4.71%,InDe15868的不同等位变异之间雄穗长差异也十分显著,贡献率为4.27%。本研究结果将有助于阐明MADS-box基因家族在驯化过程中的序列变异情况和遗传演化规律,鉴定出的优异等位变异可用于分子标记辅助选择进行玉米种质的改良。