玉米产量三要素有粒重、穗粒数、每亩穗数,解析三要素的遗传学基础有助于开展玉米产量遗传改良。在粒重方面,课题组前期通过构建高度饱和的EMS籽粒突变体库,筛选出籽粒灌浆相关的突变体(籽粒突变、植株发育正常) 219个。通过图位克隆,鉴定出三个玉米籽粒灌浆关键基因Zm CTLP1、Mn6、OS1、HSP90.6,分别编码胆碱转运蛋白、信号肽酶、RWP-RK家族转录因子、热激蛋白。研究结果揭示了玉米籽粒灌浆过程中的养分吸收及Adavosertib分子量养分在籽粒内部胚和胚乳之间分配的分子调控机理,为阐明玉米籽粒灌浆的分子调控机制提供了新的线索。在穗粒数方面,克隆控制玉米穗行数新QTL-KRN5b,并对其分子机理进行了深入研究,同时也开展了穗更多行数的遗传改良;为了深入研究穗行数遗传学基础,开展了穗发育动态转录组分析;新玉米单倍体是籽粒双受精的产物,能够诱Redox biology发单倍体的诱导系也会严重影响籽粒的发育。鉴定出了玉米籽粒单倍体诱导新基因Zm PLD3,通过多基因叠加,能够提升单倍体诱导效率6～7倍,为进一步提升玉米单倍体育种效率和深入解析单倍体诱导分子机理奠定了很好的基础。相关研究成果发表在Nature Plants、New Phytologist、Plant Physiology、JIPB、Plant Journal等期刊,该研究为玉米产量性状综合遗传改良、分子育种提供支撑和新的基因资源。