玉米作为全球最重要的粮食和饲料作物,其产量的提高和稳定直接影响全球的粮食供应安全。但是,玉米产量的增加受多种因子的影响,其中植株倒伏是最重要的影响因子之一。植株倒伏分为茎秆倒伏和根倒伏,因此,植株倒伏程度主要受茎秆性状和根系结构的影响。作为根系的重要组成部分,气生根在玉米植株抗倒伏中的作用得到愈来愈多的关注。由于根系的结构复杂,其性状随环境变化而变化,这为气生根性状的研究和评价带来了困难。目前对气生根的研究多集中在形态学和结构方面,但近年来在分子标记方面取得了重要进展,从多个重组自交系群体中鉴定到气生根性状的QTL,加深了对玉米气生根的了解。不过,这些分子标记往往具有重组群体特异性。若要获得不同血缘玉米种植共有的气生根性状的分子标记,需要以关联群体为材料进行GWAS分析。因此,我们以玉米自然群体为材料,利用全基因组关联分析技术挖掘控制气生根性状的SNP位点和相关的候选基因,为阐明气生根生长发育的相关分子途径和研究调控玉米气生根生长的措施提供理论基础。本研究利用508份自交系组成的关联群体为材料,分别在2015年和2016年种植于海南省乐东县和辽宁省沈阳市,两地各重复2次,对玉米气生根层数、数量和抓地半径进行测定,实验结果采用排除环境因素的最佳无偏线性估计值（BLUP）为表型值进行全基因组关联分析。主要结果如下:1.气生根层数的全基因组关联分析:气生根层数的表型数据呈正态分布,利用表型数据计算的广义遗传力表现为中等水平（H²=0.37）,利用Farm CPU对气生根层数进行全基因组关联分析,阈值设定为1.04×10^-5进行筛选,得到14个显著独立与气生根层数相关的SNP,分别位于1、3、5、6、8、9、10号染色体上,根据SNP筛选候选基因的功能注释推测9个基因与气生根层数相关,主要是涉及植物激素、锌离子结合蛋白和钙结合蛋白。2.气生根抓地半径的全基因组关联分析:气生根抓地半径的表型数据呈正态分布,广义遗传力为0.58,全基因组关联分析阈值设定为1.04×10^-5进行筛选,得到2个显著独立与气生根抓地半径相关的SNP,分别位于1号和2号染色体上,根据SNP筛选候选基因的功能注释推测1个基因与气生根抓地半径相关,主要与锌指蛋白有关。3.气生根数量的全基因组关联分析:气生根数量的表型数据呈正态分布,广义遗传力为0.45,全基因组关联分析阈值设定为1.04×10^-5时,未得到显著独立的SNP,但最小P值为1.139E-05时筛选到一个SNP,根据该SNP找到两个基因,其中一个基因GRMZM2G457929主要与生长素的糖基化转移酶有关。4.气生根三个性状在不同亚群中存在差异,气生根层数在热带和亚热带TST血缘中的范围较大,气生根数量和抓地半径在热带和亚热带血缘TST亚群中出现较多极值,且气生根三个性状两两之间均显著相关,气生根层数和气生根抓地半径之间的相关系数最高,说明在某些热带和亚热带环境中,植株需要较多的气生根层数、抓地半径和数量,为植株提供固着和支撑。