中文摘要：

提高玉米产量是育种家追求的首要目标，而冠层光截获率是限制玉米密植获得高产的主要因素，所以改善玉米植株外部形态结构是玉米株型育种的重要选择指标，也是进一步提高玉米产量的有效途径之一。利用紧凑-松散型组合衍生的F2:3家系对叶夹角进行定位，结果表明控制叶夹角的主效QTL位于第一染色体1.02区域，贡献率为20.4%，表明这一区域包含有重要的调控叶夹角的基因。在此基础上，本研究拟开展以下工作1利用足够大的分离群体，在已定位的7个BAC基因组序列内开发标记，逐步缩小目标区域，实现对qLA1的精细定位；2利用生物信息学方法及检测两亲本及近等基因系间在定位区域候选基因的碱基序列差异，确定并克隆候选基因；3通过定量RT-PCR等方法初步研究LA1基因在亲本及近等基因系间时空表达并通过关联分析初步验证其功能。为玉米株型改良及分子标记辅助选择提供理论依据，为用图位克隆技术分离重要农艺性状基因提供依据。

结论摘要：

提高玉米产量是育种家追求的首要目标，而冠层光截获率是限制玉米密植获得高产的主要因素，所以改善玉米植株外部形态结构是玉米株型育种的重要选择指标，也是进一步提高玉米产量的有效途径之一。课题组以紧凑型玉米自交系豫82为供体亲本，以松散型玉米自交系沈137为受体亲本，通过连续回交和自交，分别获得BC4F1，BC4F2，BC4F3，BC5F1和BC5F2等多套控制叶夹角主效QTL qLA1的近等基因系（NIL）群体，为今后开展调控玉米叶夹角主效QTL的图位克隆、功能分析、互作效应分析、叶夹角调控路径基因网络分析等创新性研究搭建了良好的材料平台；利用qLA1的近等基因系分别构建了包含7252个BC4F2单株和3268个BC4F3单株，从这些群体中分别筛选到17、22株交换单株，利用交换单株当代及后代的田间表型，逐步对玉米叶夹角qLA1进行精细定位；通过生物信息学分析，在已公布的玉米基因组中搜索目标区域内的BAC序列，利用SSRhunter软件搜索其BAC序列中的SSR位点，利用引物设计软件Primer 5.0设计引物，在目标区域内共开发了60对SSR分子标记，筛选双亲间具有多态性SSR标记9对，用于对交换单株进行基因型检测，逐步实现叶夹角主效QTL的精细定位，将目标区域限定在标记LAII40和LAII53之间，这两个标记位于AC202870，两者之间的物理距离是30Kb；利用生物信息学分析，预测30Kb范围内包含3个基因，利用豫82、沈137及NIL对3个候选基因进行序列差异性分析结果表明一个与油菜素内酯（BR）合成有关的基因在启动子区域存在序列差异，其它2个基因无差异，该基因可能是叶夹角qLA1的候选基因，命名为ZmCLA1-1；以NILs为材料，采用qRT-PCR方法，研究基因的时空表达，结果表明该基因在茎尖中表达量最高，其次是叶枕、叶片及叶鞘，在根中表达量最低，就不同时期而言，在茎尖中8叶期表达量最高，叶枕及叶片中9-10叶期表达量最高，就不同材料而言，无论在不同器官还是不同时期，沈137中的表达量始终高于其NIL，这些结果表明该基因高量表达导致叶夹角增大；利用RANi及过表达载体进行转基因功能验证，结果表明，T2代过表达转基因株系的叶夹角大于野生型玉米叶夹角3.1-8.3°，而T2代RNAi转基因株系的叶夹角小于野生型株系叶夹角4.4-7.8°；利用194份玉米自交系组