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高油玉米具有全面的优良籽粒品质和较高利用价值,是优质玉米领域发展较快的一种类型。前人主要针对IHO、IHP和BHO种质背景,利用单一遗传背景和测交群体对玉米籽粒品质性状开展了QTL定位研究。本研究选用与IHO和BHO具有不同种质背景的高油玉米自交系GY220,同时与两个普通玉米自交系8984和8622杂交构建的两组284个(P1)和265个(P2)F2和F2:3家系群体,利用SSR分子标记构建高密度遗传图谱,通过同时进行两种不同环境条件下的田间试验,采用复合区间作图法定位籽粒油分、蛋白质、淀粉含量3个籽粒品质性状QTL,采用多区间作图法分析定位QTL间的上位效应,并采用条件QTL分析和多性状联合分析的复合区间作图方法探讨各籽粒品质性状间及其与主要产量性状间的分子遗传关系,筛选具有不同遗传背景和环境稳定表达的有效分子标记,为玉米籽粒品质性状的分子遗传剖析、分子标记辅助育种、QTL精细定位及克隆奠定基础。主要试验和结论如下:1.用665对SSR引物分别对两个组合普通玉米自交系8984×GY220 (P1)和普通玉米自交系8622×GY220 (P2)的亲本自交系进行多态性检测,分别筛选出212对和205对多态性标记。两组亲本间多态性标记存在较大差异,仅有104对相同,占49.1%和50.7%。去除严重偏分离的标记,用Mapmaker3.0b作图软件构建两张分别包含185个和173个多态性标记的玉米遗传连锁图谱,图谱总长度分别为2111.7 cM和2298.5 cM,相邻标记间平均距离为11.41 cM和13.29 cM。2.两组F2和F2:3家系群体在两种环境条件下共检测到53个籽粒品质性状相关QTL,P1F2和P1F2:3家系群体检测到10个和22个QTL,P2F2和P2F2:3家系群体检测到6个和19个QTL,两组群体没有定位到位于相同标记区间的QTL。3.籽粒油分含量共检测到22个QTL,18个与以往利用不同材料的相关研究具有相同或相似的染色体bin位点,2个籽粒油分含量QTL(qzOIL1-10-1、qzOIL1-4-1)与胚乳突变体基因accB(乙酰CoA)、bt2(脆质胚乳2)具有相同的染色体bin位点。其中P1F2和P1F2:3家系群体检测到5个和7相关QTL,P2F2和P2F2:3家系群体检测到3个和9个相关QTL,位于第1、3、4、5、6、7、8和10染色体上。其中2个QTL在来自同一组合的F2和F2:3家系群体均检测到,F2:3家系群体在两种环境条件下未检测到共同QTL,5个QTL在F2:3家系群体一个环境和两环境平均都检测到。单个QTL贡献率为5.0%～26.5%,12个QTL的贡献率大于10%,其中有11个QTL在以往研究中均被检测到,同时也具有较大的贡献率。具有环境稳定性和不同研究一致性的QTL qlOIL2-8-1和qzOIL2-6-1适宜作为进一步研究和实施MAS的主要目标。油分含量QTL位点的增效基因除一个来自普通玉米亲本自交系8622外,其余21个均来自高油亲本GY220,充分显示针对籽粒油分含量长期选择对相关基因的高度聚集效果。4.籽粒蛋白质含量共检测到12个QTL,9个与以往利用不同材料的相关研究具有相同或相似的染色体bin位点,qpPRO1-3-1与胚乳突变体基因sh2(皱缩2)具有相同的染色体bin位点。其中P1F2和P1F2:3家系群体检测到3个和6个相关QTL,P2F2和P2F2:3家系群体检测到0个和3个相关QTL,位于第1、3、5、6、8、9和10染色体上。F2和F2:3家系群体及F2:3家系群体在两种环境条件下均未检测到共同QTL,2个QTL在F2:3家系群体一个环境和两环境平均都被检测到。单个QTL贡献率为3.9%～17.5%,其中6个QTL的贡献率大于10%,有4个QTL在以往研究中均被检测到,同时也具有较大贡献率。qxPRO1-8-1和qxPRO1-8-2具有环境稳定性和不同研究一致性,适宜作为进一步研究和实施MAS的主要目标QTL。5个蛋白质含量的增效基因来自于高油亲本GY220,5个和2个分别来自普通亲本8984和8622。5.籽粒淀粉含量共检测到19个QTL,14个与以往利用不同材料的相关研究具有相同或相似的染色体bin位点,qpSTA1-5-2与胚乳突变体基因ae1(直链淀粉扩充者)具有相同的染色体bin位点。其中P1F2和P1F2:3家系群体检测到2个和9相关QTL,P2F2和P2F2:3家系群体检测到3个和7个相关QTL,位于第2、4、5、6、8和10染色体上。其中2个QTL在来自同一组合的F2和F2:3家系群体均检测到,1个QTL在F2:3家系群体两种环境条件下均检测到,2个QTL在F2:3家系群体一个环境和两环境平均都检测到。单个QTL贡献率为2.9%～14.0%,其中6个QTL的贡献率大于10%,有5个QTL在以往研究中均被检测到,同时也具有较大的贡献率。qzSTA2-6-1具有环境稳定性和不同研究一致性,适宜作为进一步研究和实施MAS的主要目标QTL。分别有10个和8个淀粉含量QTL的增效基因来自普通亲本8984和8622,仅一个增效基因来自高油亲本GY220。6.籽粒油分、蛋白质和淀粉含量表现为加性、部分显性、完全显性和超显性的QTL数目为12个、25个、7个和9个,部分显性和加性对玉米籽粒品质性状的遗传起着主要作用。定位QTL间的互作效应较小。7.条件QTL分析表明,百粒重、穗粒重对籽粒蛋白质含量QTL的表达影响最大,对籽粒油分、淀粉含量QTL的表达也有较大影响,籽粒蛋白质和淀粉含量对油分含量QTL的表达均有较大的影响。与籽粒油分、蛋白质和淀粉含量相关的3个、0个和2个QTL基本不受其它性状的影响,可以实现单个QTL的分子聚合。多性状联合QTL分析可以提高检测功效,第1、2、4、5、6、7、8和10染色体上控制不同籽粒品质性状及第1、2、4、5、6、7、8、9和10染色体上控制产量性状和籽粒品质性状的QTL存在一因多效或紧密连锁。