玉米单倍体育种的大规模应用需要对单倍体育种流程中每一个环节的效率进行系统研究。随着诱导率和鉴别效率的不断提高,较低的单倍体加倍效率已经成为高通量单倍体育种的主要限制因素。单倍体雄穗育性自然恢复性能是影响单倍体自然加倍效率的关键因素,本研究针对该性状的遗传规律及其相关控制基因进行了探讨,主要结果如下：(1)本研究对单倍体雄穗育性恢复性状进行分级评价,用露药率、露粉率、露药得分和露粉得分四个指标来评价单倍体雄穗育性恢复能力。通过对不同杂种优势群的16个自交系及其组配的23个杂交种F1诱导单倍体的雄穗育性自然恢复进行分析,发现单倍体雄穗育性恢复主要由基因型决定,除露粉得分因显著受环境影响外,其它三个性状遗传力都在60%以上。(2)通过对自交系来源单倍体雄穗育性恢复能力进行评价,发现高频雄穗育性恢复材料豫8701和4F1,散粉比例都在80%以上,散粉单株中90%为高等级散粉单株；高露药能力材料许178、齐319和高露粉能力材料K22、B73。通过对杂交种来源单倍体雄穗育性恢复能力进行评价,发现豫8701组配的杂交种后代单倍体均表现出高频雄穗育性恢复,而4F1组配的杂交种后代单倍体雄穗育性恢复能力有高有低,说明豫8701中可能含有更多有利于单倍体雄穗育性恢复的基因位点。本研究发现从两个低频雄穗育性恢复系郑58和昌7-2组配郑单958后代单倍体中观察到超亲育性恢复现象,这说明单倍体育性恢复能力可以通过选择得到提高。(3)对单倍体育性恢复其他遗传因素进行研究发现该性状主要受核基因的控制,不受细胞质基因的调控；诱导率不同的诱导系对单倍体雄穗育性恢复能力没有显著影响。(4)利用流式细胞仪对不同散粉等级的单倍体在其散粉吐丝期对叶片的倍性进行测定,发现只有10%左右的较高等级的可育单倍体中才会含有部分二倍体细胞,大部分发生育性恢复的单倍体其体细胞仍然停留在未加倍状态,说明单倍体在发生自然加倍时其生殖细胞的加倍应当早于或者优于体细胞的加倍,并且不以体细胞的加倍为前提。(5)利用郑单958F2：3群体对单倍体被诱导率进行定位,共检测到两个相关位点qmhirl和qmhir2,分别位于第1和第3号染色体上,解释表型变异的14.7%和8.42%。用该群体对单倍体雄穗育性恢复进行定位,共检测到8个相关位点,分别位于第2、3、8和9号染色体上。其中位于第8号染色体上的位点qHmf7在两年的重复中都被检测到,位于第3.07区的位点qHmf5也在豫8701×郑58以及4F1×郑58的后代单倍体群体中得到验证。这两个位点的贡献率都在10%左右。通过对候选基因预测认为单倍体育性恢复可能受到多个功能基因的调控。(6)对单倍体群体中出现的早期加倍单倍体EH进行了系统研究。表型特征统计分析发现EHo当代在二倍化程度上要显著优于一般加倍单倍体,完全可育,植株农艺性状与常规自交系一致。同时分子标记SSR检测以及SNP检测发现EH0代在基因型上与母本被诱导材料或者DH0代基本一致。EH是单倍体自然加倍中一种特殊现象,其可能发生于胚形成过程中。EH在单倍体群体中出现的频率较低,目前发现的最高仅为3%左右。