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玉米（Zea Mays L.）是重要的粮、经、饲作物。但是,在干旱与半干旱地区,水资源短缺一直制约着玉米产量的进一步提高。近些年,随着分子生物学技术在作物遗传育种领域的广泛应用,尤其是通过分子标记技术和分子生物统计方法相结合,对数量性状位点（QTL）进行了大量定位研究,为突破常规耐旱育种模式,探讨玉米耐旱的遗传机制和作用方式提供了新的思路。通过进一步对QTL定位方法的优化组合和定位结果的筛选验证,并且与功能基因组学技术和比较基因组学手段相结合,探讨与植物耐旱性相关的功能基因,为揭示玉米耐旱遗传机理提供契机,从而为耐旱遗传研究与标记辅助育种奠定初步的基础。 在本研究中,利用SSR和AFLP分子标记对X178（国内耐旱玉米自交系）xB73（不耐旱自交系）杂交后获得的234个F2单株进行标记分析,采用Kosambi作图函数进行重组率转换和MapMaker/EXP3.0软件进行误差检测,构建了玉米SSR标记框架连锁图谱和相对饱和的遗传连锁图谱,为以后的耐旱QTL定位研究奠定基础。随后,在F2群体中套袋姊妹交获得相应的F2:3家系,在田间进行耐旱表型鉴定,分别于2002年山西临汾、2003年山西临汾和2003年海南三亚在干旱胁迫（WS）与灌溉处理（WW）条件下对F2:3家系的雌雄开花间隔（ASI）、结穗率（ESP）和籽粒产量（GY）进行田间表型鉴定。根据测定结果,采用MapMaker/QTL1.1软件的区间作图法和QTLCartographer2.0软件的复合区间作图法以及EPISTACY2.0软件的两两位点互作方差分析法,对影响玉米耐旱性的QTL进行定位与分析。最后,与参考文献中对玉米耐旱QTL定位的资料相整合,初步确定玉米耐旱性的主效QTL。 为进一步了解耐旱基因的表达模式和作用方式,以及最终实现QTL的克隆,采用cDNA-AFLP技术分析了玉米在苗期和开花期干旱胁迫下的耐旱差异表达序列。本文还采用比较基因组方法,利用玉米和水稻在标记水平上的同源性,对部分耐旱表达差异序列进行了初步的遗传定位,以发掘玉米耐旱的功能候选基因,主要获得以下结果: 1.将LOD阈值设定在5以上,使用135个在两个亲本之间表现多态性的SSR标记,对234个F2单株进行基因型测定,继而用其中的130个SSR标记优先构建了玉米的高精度遗传框架连锁图谱。框架图谱全长为1537.1cM,标记之间平均遗传距离是12.81cM。然后在LOD阈值降为3的情况下,增加119个显性的AFLP标记,构建了玉米的饱和遗传连锁图谱。增加AFLP标记位点以后的图谱全长为1703.7cM,标记间平均遗传距离为7.13cM,标记之间平均遗传距离小于20cM的达92.1%,该相对饱和的遗传图谱为玉米遗传研究与耐旱QTL的定位奠定了基础。在对标记进行遗传分析的过程中,观察到某些分子标记发生了偏分离,在染色体1、2、5、8、10上找到了一些偏分离热点区域。同时,在对AFLP标记位点定位过程中,提出并讨论了一种使AFLP作为共显性标记的新记载方法,为在标记辅助育种上扩大应用AFLP标记提供了一种新思路。 2.对234个F2:3家系和两个亲本在三个地点、两种水分处理条件下的雌雄开花间隔（ASI）、结穗率（ESP）和籽粒产量（GY）的观察值进行统计分析,发现各性状在不同的环境条件下都表现出较好的一致性,耐旱亲本X178在干旱胁迫下的表现优于另一个亲本B73,说明观察数据的真实可用。从各个性状在不同环境条件下的最大值、最小值和两个亲本之间的比较来看,后代群体出现超亲分离,群体内各家系之间出现较大变异。各个性状在WS与WW下的相关性都达到了极显著水平,而且不同性状在不同地点也达到了显著或极显著的水平。性状的方差分析表明,群体