玉米是世界的第一大粮食作物,在全球的饲料作物和工业原料作物中也占有非常重要的地位。在我国,伴随着玉米种植业结构的调整,提高玉米叶片的光合利用效率、改变玉米叶片的叶形以及增强叶片的机械支撑力都是间接影响玉米产业结构的重要因素。已有研究报道玉米叶脉是维管束的特殊表现形式,不仅对叶片的机械支撑起着重要的作用,而且还是运输水分和矿质盐的主要的运输体系。叶脉在叶片中的排列分布的方式不仅影响叶片的光合作用,还是影响叶片进行蒸腾作用的因素;玉米叶脉从上侧结构是木质部,下侧结构是韧皮部,最外层被维管束鞘包围,鞘内有叶绿体分布在,这种结构更有利于叶片进行光合作用,对玉米的光合利用率很有意义。从上看出,前人的研究主要集中在了玉米叶脉的解剖学和生理学上,但并未深入了解玉米叶脉性状的分子机制和叶脉形态建成的分子调控,因此利用全基因组关联分析技术(GWAS)挖掘影响玉米叶脉发育和形态建成的关键基因十分有意义。本研究利用508份自交系材料构建的玉米关联群体,在辽宁沈抚和辽宁铁岭两地进行玉米主叶脉性状的测定,通过对主叶脉的宽度、厚度和深度进行数据调查并进行GWAS分析,挖掘影响玉米主脉宽度、厚度和深度性状的基因位点以期获得候选基因,其结果为通过分子育种手段改良玉米叶脉性状,加快育成具有自主知识产权的、光合效率高的优良玉米新品种提供分子理论依据。主要研究结果如下:1.主脉宽度性状在关联群体中的遗传基础主脉宽度在沈抚和铁岭两个环境进行种植(两个环境均为2017年试验,沈抚两个重复,铁岭三个重复)。调查数据结果表明,主脉宽度在两个环境均满足连续正态分布,广义遗传力为0.59,呈现出中等偏上的水平。对数据进行GWAS分析时,使用的是混合线性模型(MLM),选显著SNP位点的阈值定位5,根据连锁不平衡分析SNP位点的独立性。当在阈值线以上时,共有8个独立显著的SNP位点被检测到,分别位于染色体3、5、6、7、10上,独立显著SNP位点的表型贡献率为4.68%,由检测到的8个SNP位点进行候选基因功能注释和代谢通路分析,共有8个作为最终的候选基因,它们主要被分为信号转导、代谢途径、氧化还原途径和转录调控4个途径。2.主脉厚度性状在关联群体中的遗传基础主脉厚度在沈抚和铁岭两个环境进行种植(两个环境均为2017年试验,沈抚两个重复,铁岭三个重复)。调查数据结果表明,主脉厚度在两个环境仍然满足连续正态分布,广义遗传力为0.61,呈现出较高的遗传力水平。对数据进行GWAS分析时,使用的是混合线性模型(MLM),选显著SNP位点的阈值定位5,根据连锁不平衡分析SNP位点的独立性。当在阈值线以上时,共有15个独立显著的SNP位点被检测到,除了在染色体2、10上未被检测到,在其余的8条染色体上均有SNP位点的分布,独立显著SNP位点的表型贡献率为3.34%,由检测到的11个SNP位点进行候选基因功能注释和代谢通路分析,共有12个作为最终的候选基因,它们主要被分为信号转导、代谢途径、催化、细胞周期和转录调控5个途径。3.主脉深度性状在关联群体中的遗传基础主脉深度在沈抚和铁岭两个环境进行种植(两个环境均为2017年试验,沈抚两个重复,铁岭三个重复)。调查数据结果表明,主脉深度在两个环境仍然满足连续正态分布,广义遗传力为0.33,呈现出中等遗传水平。对数据进行GWAS分析时,使用的是混合线性模型(MLM),选显著SNP位点的阈值定位5,根据连锁不平衡分析SNP位点的独立性。当在阈值线以上时,共有18个独立显著的SNP位点被检测到,除了在染色体1、2上未被检测到,在其余的8条染色体上均有SNP位点的分布,,独立显著SNP位点的表型贡献率为10.13%,由检测到的18个SNP位点进行候选基因功能注释和代谢通路分析,共有16个作为最终的候选基因,它们主要被分为信号转导、代谢途径、基因编辑、结构蛋白和转录调控6个途径。