玉米是杂种优势利用最成功的作物,株型是决定玉米产量的重要农艺性状,但有关株型性状杂种优势的遗传基础研究仍然不够深入。近些年生物信息学的发展为解析杂种优势遗传机理提供了更为丰富的技术手段。本研究在360份关联群体中选取三个隶属于不同杂种优势群的自交系郑58、昌7-2、18-599作为测验种,利用NCII遗传交配设计与360份自交系组配杂交种,通过多年多点试验,测量亲本和杂交种的株型性状并计算配合力和中亲优势值,同时分析西南地区杂种优势群及杂优模式,为玉米种质资源改良提供理论基础。通过分子标记结果与株型表型性状及配合力、中亲优势值进行全基因组关联分析,筛选相关性状候选基因,为分子育种提供理论参考。主要结果如下:1、亲本株型性状表型和F1株型性状表型均具有显著的基因型、环境主效和基因型×环境互作的差异。各株型性状的广义遗传力都大于50%,说明选育自交系时可以早代选择。11个株型性状中,以株高、穗位高、雄穗分支数的杂种优势最强。一般配合力和特殊配合力的均方比(MSGCA/MSSCA)中,各个株型性状均以加性效应占主要部分。一般配合力与中亲优势、杂合度相关不显著,但特殊配合力和中亲优势在株高、穗位高、穗位叶片数、穗位节间长、雄穗长和穗位比上表现出显著相关。根据SCA效应值对比DNA分子标记分群的结果发现,有部分自交系与DNA分子标记分群结果不一致,所以应该分子标记与数量遗传学方法（SCA值）相结合对杂种优势群进行划分。2、基因型杂合度分析中,当K=3时郑58（SS）×Tropical组合、昌7-2（Tropical）×SS组合、18-599（NSS）×SS组合具有较高的杂合度;K=2时郑58（Temperate）×Tropical组合和昌7-2（Tropical）×Temperate组合具有较高的杂合度。株型性状表现上,当K=3时,郑58（SS）×Tropical群组合、昌7-2（Tropical）×Tropical群组合、18-599（NSS）×Tropical群组合在株高、穗位高和雄穗分支数上的表现都高于其它杂交组合。K=2时郑58（Temperate）×Tropical群组合和昌7-2（Tropical）×Tropical群组合的株高、穗位高和雄穗分支数上表现都高于其它杂交组合。以上结果表明基因型杂合度高的组合杂种优势不一定强。3、利用TASSEL对亲本和F1株型性状及其配合力、中亲优势进行了GWAS分析,同时对显著的SNP标记进行了单倍型分析和候选基因筛选。F1株型性状GWAS中,在不同环境下筛选到同一个标记为PZE-103003537,关联的候选基因是GRMZM2G-142179。在亲本和F1株型性状GWAS中都检测到一个与穗/位比显著相关的SNP标记是PZE-106054622,关联的候选基因是GRMZM2G142179。雄穗分支数中亲优势检测到两组显著关联的SNP标记,数据表明随着单倍型杂合位点的增加,单倍型的雄穗分支数中亲优势均值也是逐渐增加的,这两组显著位点区间内鉴定到两个候选基因GRMZ-M2G442658和GRMZM2G450273。我们检测到的这些位点很可能跟杂种优势有关,因此有必要进行深入研究。