玉米是重要的粮食、饲料和工业原料来源。分子育种和传统育种相结合,对提高玉米产量具有重要意义。玉米农艺和产量性状的遗传基础比较复杂,受微效多基因控制。优良的作图群体和高密度基因型相结合,能加速对复杂性状的遗传机理解析。本研究利用多亲本高世代互交群体（Multi-parent Advanced Generation Intercross Population,MAGIC）,通过全基因组重测序,获得高密度基因型。同时对该群体的20个性状进行多个环境调查,采用单标记关联分析（svGWAS）和单倍型关联分析（hapGWAS）进行QTL检测,系统解析了其遗传学基础。主要结果如下:1 MAGIC群体表型特征MAGIC群体于2014年夏种植在国内5个不同纬度带,对该群体进行3个开花期性状、8个农艺性状,以及9个产量相关性状的考察。5个环境中表型基本呈正态分布,大部分性状在环境间的相关性较高。不同性状的变异系数范围是3.13%-36.13%,平均值为12.98%。广义遗传力范围是73.11%-92.68%,平均值为83.93%。2 MAGIC群体基因组特征采用Illumina测序方法,对亲本进行11×、子代进行1×重测序,共获得53,500,000个SNP,其中最小等位基因频率大于0.02的SNP有36,100,000个。主成分分析表明MAGIC群体结构微弱。当r2为0.1时,亲本的LD衰减距离为230kb,子代为20kb,表明群体构建过程中发生了丰富的重组。采用隐马尔科夫模型构建了单倍型图谱,整个群体共包含319,285个重组事件,平均每个材料含有227个重组事件。对群体进行最小重组单位（unique bin）的整合,共划分为30,350个unique bin,unique bin的平均长度为80kb,每两个unique bin之间的平均距离为50bp。不同亲本单倍型在群体基因组的贡献比例为0.70%-12.50%,表现出强烈的不均衡性,其中比例超过10%的亲本是HUANGC和ZONG31,低于1%的亲本是5237和HYS。3 QTL数目和效应本研究共检测到443个QTL,不同性状的QTL的数目变异范围是12-33个,平均为22个,包含单基因的QTL有37个。QTL表型变异解释率范围是0.15%-18.2%,平均值为5.98%。单位点解释率超过10%的QTL有35个,分布在11个性状中。不同性状QTL的总解释率范围是41.10%-71.88%。共有32个QTL检测到控制相关性状的已知基因,例如开花期相关的ZCN8,株高相关的brd1,雄穗和雌穗发育相关的ub3等。有26个与开花期相关的QTL检测到其他文献中报道的候选基因;有66个QTL与其他文献QTL区间重合。其余319个QTL为本研究新鉴定到的位点。4 svGWAS 和 hapGWAS 的比较svGWAS和hapGWAS共检测到443个QTL,其中二者交集有35个,svGWAS特异的有105个,hapGWAS特异的有303个。hapGWAS不仅在QTL数目上多于svGWAS,而且在表型变异解释率（R2）方面也高于svGWAS。对于单位点QTL解释率,svGWAS的平均R2为4.29%,hapGWAS的平均R2为6.63%。对于性状的总解释率,svGWAS平均值为21.46%,hapGWAS平均值为66.59%。hapGWAS对所有性状的解释率都高于svGWAS。svGWAS的显著SNP主要富集在5’UTR、3’UTR和外显子区等基因内和近基因区,在远基因区富集程度最低。在外显子中,同义突变的SNP较为富集。基因区的表型变异解释率略高于基因间区,且大效应的位点的数目也比间区多。svGWAS中QTL最显著SNP的最小等位基因频率范围是0.02-0.49,平均值为0.27。最小等位基因频率与加性效应呈极显著负相关（r=-0.42,P=1.73E-07）,表明大效应位点的频率较低。5一个叶宽主效QTL的精细定位和遗传解析对本研究中新鉴定到的叶宽主效QTL进行深入分析。该QTL位于chr4:1.99Mb-4,84Mb区间,其表型解释率高达18.2%,加性效应达到0.68cm。HUANGC来源的单倍型起减效作用,通过将亲本分为HUANGC、NON-HUANGC两组,将候选区间缩小到338,836bp,包含15个基因。进一步结合SNP变异类型、71个极端单株的RNA-seq和代谢组分析等,将候选基因锁定为半乳糖氧化酶基因。深入的功能验证还在进行中。