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作为世界第一大粮饲和能源作物,玉米不仅在维护国家粮食安全中发挥着重要作用,同时在土壤重金属修复中也具有极其巨大的潜力。铅是一种毒性非常大的重金属,一旦被人体吸收,会造成人体内各种器官的损伤,危害人体健康。研究玉米对铅胁迫的耐受机制,探明植株对铅离子的吸收与积累机制、挖掘相关基因并构建分子调控网络具有重要的理论指导意义。本研究利用315份玉米自交系材料,联合GWAS、QTT、eQTL分析及候选基因关联分析,挖掘调控玉米苗期铅积累的关键基因,主要获得以下研究结果:1)对315份玉米自交系玉米地上部铅含量（shoot lead content,SLC）、根部铅含量（root lead content,RLC）和转运系数（transfer coefficient,TC）（SLC/RLC）进行表型分析,结果显示,各性状变异系数均在30%以上,具有丰富的表型变异（变化幅度:SLC24=104.39 mg/kg,SLC48=138.74 mg/kg,SLC72=162.27 mg/kg,RLC24=1,926.30 mg/kg,RLC48=2,380.90 mg/kg,RLC72=2,309.50 mg/kg,TC14=18.70%,TC48=31.20%,TC=20.29%）;SLC与RLC和TC随时间的增加而增加,在各时间段均呈正相关且基本表现为显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）;而,RLC与TC则表现为负相关且基本处于显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）水平。三个时间段的地上部和根部铅含量及相应的转运系数的遗传力均大于70%,表明这些性状主要由基因控制。2)对315份玉米铅处理24 h根系进行RNA-seq,基于前人对该群体群体结构的报道,在6个亚群中随机选择13-14份共80份材料对其进行5×重测序,通过质控处理等手段对SNP标记进行挖掘,RNA-seq得到1,938,811个SNP,重测序得到14,286,196个,二者结合、插补最终得到1,004,950个SNP以用于后续数据分析;这些SNP随机分布于十条染色体上,其中在第1染色体上的SNP数目最多,在第10染色体上分布的SNP最少。信息注释显示SNP标记大多分布在基因间隔区,占总标记的39%。3)利用GAPIT中的MLM模型对质控后的SNP标记与SLC、RLC和TC进行关联分析,共检测到68个显著SNP;在LD=300kb区间内且在群体中表达量中位数大于0的基因有544个,其中Zm00001d015133编码金属转运蛋白Nramp6、Zm00001d017427编码烟碱胺-金属配合物的质膜转运蛋白,它ⅰ们均已证明与重金属吸收和积累有关。4)使用线性回归模型进行数量性状转录本QTT分析,挖掘影响三个时间段RLC、SLC及TC的基因,同时计算基因表达量与性状表型的相关性。在P＜0.05的显著水平上,共检测到8,455个基因与三个时间段RLC、SLC及TC显著相关。与GWAS整合,发现有153个基因二者共有。对这些基因进行GO富集分析发现,主要富集在离子、有机酸的转运与跨膜运输等过程。5)使用Matrix eQTL软件对315份玉米自交系进行eQTL分析,将与靶基因相距不足20kb的eQTL定为Cis-eQTL,反之,大于20kb的eQTL为Trans-eQTL,结果我们共检测到598,835个eQTL,顺式eQTL有99,377个,占比16.61%,反式eQTL有498,940个,约占83.39%,它们共同调控铅胁迫24 h玉米幼苗根系中表达的23,199个基因。6)整合GWAS、QTT和eQTL,发现共有121个基因被三种方法共同检测到,基因功能注释显示大部分基因在植物非生物胁迫中发挥重要作用。其中位于第8染色体上的基因Zm00001d012484被注释为编码重金属转运/解毒超家族蛋白,与10号染色体上的2个trans-eQTL显著关联,该基因是调控铅积累的重要候选基因,值得我们做进一步深入研究。7)根据基因功能注释和前人研究结果,在121个基因中,我们对其中的6个基因进行了候选基因关联分析,结果在4个基因中检测到错义突变和在5’UTR、3’UTR区变异的显著性标记6个。结合eQTL分析,最终确定基因Zm00001d013154可能是调控玉米苗期铅吸收和积累的关键基因,在玉米响应铅胁迫过程中其表达量受反式作用因子Zm00001d013240的调控。