玉米功能基因组的研究随着玉米全基因组测序的完成逐渐进入黄金时期，国际上各个玉米研究优势单位已投入了大量的资源进行这一领域的研究，陆续克隆了一些重要性状（如产量构成因素、品质、进化、形态发育、抗性等）相关基因。中国农业大学国家玉米改良中心紧紧抓住这一契机，在国家‘863’、‘973’等项目和学校的大力支持下，利用资源和技术优势，在玉米抗病基因组，高油相关性状，形态性状和减数分裂有关基因等方面开展了深入的研究，获得了一批功能基因和候选基因，并结合育种实践开展标记辅助育种，将基因组研究成果和玉米改良紧密联系在一起，获得了可喜的效果。
病害是我国玉米生产的主要限制因子，我国玉米种植区域辽阔，多年重茬，病害发生严重，一般年份造成的产量损失高达10％以上。玉米中心针对我国主要玉米病害，集中开展抗病基因克隆和应用研究。鉴定出危害最严重玉米三大病害（甘蔗花叶病毒病、丝黑穗病和茎腐病）的抗病基因或候选基因，通过多年的鉴定分析证实这些基因可显著改良玉米的抗病性，在育种中具有很高的利用价值。对于近年来新流行的重要病害，南方型锈病、细菌性褐斑病、穗粒腐、弯孢叶斑病、灰斑病和粗缩病等，着手开展抗病基因的定位克隆和利用价值研究。高油玉米是中心最具特色的研究项目，鉴定出可能提高玉米籽粒含油量的参与油脂代谢的三个基因，Sad、Enr和Aca，分离了控制玉米胚体积的基因，克隆了一种籽粒皱缩突变的基因，精细定位了玉米软脂酸组分的主效QTL。玉米株高是一个重要的农艺性状，与产量、杂种优势与密切相关，玉米中心精细定位了一个株高QTL—qPH1以及玉米显性矮杆基因SDt。玉米减数分裂是最重要的生物学过程，相关的基因的突变会造成育性或重组交换频率的变化。利用同源克隆途径获得了Zmspo11-1，Zmspo11-2，Zmpair2和Zmpair3基因，在转基因植物中初步鉴定有花粉败育表型。通过图位克隆的方法克隆玉米减数分裂相关的新基因，如asy1和st1。
国家玉米改良中心玉米功能基因组研究在长期的研究过程中逐渐形成了自身的特色和优势，在国内起到了引领作用，在国际上扩大了影响。玉米功能基因的鉴定和优良等位基因的发掘深化了对相关生物学过程的了解，同时加快了生物技术在作物育种中的应用。
作者：
2009-8-31