玉米是我国种植面积最大和总产量最高的粮食作物。品种改良是玉米研究的主要方向之一,其中,抗逆性提高、杂种优势的利用、骨干亲本的遗传改良在玉米品种更新换代中发挥了关键性的作用。西南地区作为玉米主生产区之一具有种植密度低,育种模式偏重“自育系×外引系”模式,育种亲本集中在08-641、18-599、S37等骨干亲本的特点。利用西南地区骨干亲本解析主要农艺性状及其杂种优势的遗传基础以及挖掘骨干亲本关键遗传区段对西南玉米育种具有重要意义。因此,本研究利用骨干亲本掖478和08-641构建一套包含301个家系的重组自交系（RIL）群体,在四个环境高低种植密度下对31个株型和产量相关性状进行鉴定;利用RIL群体构建一套包含298个F1的永久性F2（IF2）群体,与RIL群体一起在三个环境下对30个农艺性状进行表型鉴定,从而获取稳定型数量性状位点（QTL）。随后,观测这些QTL在64个选定的RIL、19个08-641衍生系和5个掖478相关系的传递和衍生情况;同时将上述自交系分别与5个测验系根据NCII设计进行测交,得到三个测验群体共计435个F1,于两个环境下对30个主要农艺性状进行表型鉴定,分析这些QTL的存在对各自性状的一般配合力（GCA）的显著水平,从而获取关键遗传区段并探讨掖478和08-641形成和改良规律。此外,构建一个近等基因系对关键区段bin2.07上控制雄花长的q TL2-3的进行验证。主要研究结果如下:1.本研究利用RIL群体构建了一个包含683个SNP标记和全长为1786.06 c M的遗传图谱。联合环境分析显示92个QTL同时在高低密度下被观测到,而70个QTL仅在高密度下被发现。这表明高密度下存在额外的遗传机制。将近70%的QTL贡献率小于5%。此外,在低密度条件下检测到50对上位性互作位点和16个与环境存在互作的位点,而在高密度下则检出16对上位性互作位点以及22个存在与环境互作的位点。这些微效互作位点受到环境和密度的极大影响。本研究发现48个影响多个性状的QTL簇。这些结果显示不同位置的同一类性状可以部分受到同一遗传区段的调节,但是这些影响垂直株型的共享区域响应高低密度的遗传机制仍然存在差异。2.利用RIL和IF2群体检测到相似的农艺性状间的相关性。显著的遗传方差和中到高的主要农艺性状遗传力表明这些性状变异主要受到基因型控制。总计525个影响30个主要农艺性状及其中亲优势（MPH）的QTL。此外,85个QTL至少在RIL、IF2与MPH中两个被发现。这表明不同遗传效应影响QTL的检测同时各个性状的遗传不是完全独立的。显性度分析表明单穗穗重、单穗籽粒重和单行籽粒数的位点超过50%以上呈超显性,而剩余性状的位点大多呈现较低的显性度。部分性状杂种优势单位点及其上位性互作的表型贡献率之和可达90%以上,表明不同性状杂种优势受不同遗传效应聚合影响。部分性状超显性的单位点在杂种优势中相较于其他遗传效应扮演着更重要的作用。QTL多效性可能也参与到调节杂种优势的遗传机制。热点区域1.08-1.11、3.07-3.09和10.04-10.07聚集了大量控制株型和产量及其中亲优势的位点。3.本研究总计发现153个稳定性QTL。结合GCA信息发现75个QTL同时显著地影响其相应性状的GCA效应。同时考虑在40%以上在骨干亲本衍生系中传递,总计鉴定了12个关键遗传区段。其中,bins 2.07-2.08和5.04-5.05是掖478株型的遗传改良的关键区段。骨干亲本掖478和08-641及其衍生系或相关系间存在的相似的表型以及高QTL传递率均表明骨干亲本掖478和08-641之间存在遗传改良上的巨大差异,且存在其他供体亲本的新等位基因的聚集。这些遗传区段聚集了各骨干亲本的耐密和杂种优势的有利等位基因,为固定杂种优势群/池以及维持杂种优势池间高杂种优势水平发挥着关键性的作用。此外,各遗传群体中到高的遗传力以及GCA相较于特殊配合力（SCA）的主导性作用则暗示着GCA可被有效地用于预测自交系和杂交种的大多数性状的表现。这些结果也表明性状本身、杂交种表现、杂种优势和性状GCA之间存在遗传机制差异。这些结果加深了对骨干亲本关键区段的认识,并为其改良骨干亲本和创制新骨干系提供了新的见解。