Êóêóðóçà — î÷åíü óäîáíûé îáúåêò äëÿ ãåíåòè÷åñêèõ èññëåäîâàíèé, òàê êàê èìååò ñðàâíèòåëüíî íåáîëüøîå ÷èñëî õðîìîñîì (ï=10), õîðîøî ðàçëè÷èìûõ ïî äëèíå, ïîëîæåíèþ öåíòðîìåðû, íàëè÷èþ âçäóòèé è ò. ä. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî èíîãäà â íàáîðå åå õðîìîñîì îáíàðóæèâàþòñÿ ìåëêèå äîáàâî÷íûå Â-õðîìîñîìû. Êóêóðóçà — îäíî èç ïåðâûõ ðàñòåíèé, äëÿ êîòîðûõ ñîñòàâëåíû íàèáîëåå ïîëíûå ãåíåòè÷åñêèå è
öèòîãåíåòè÷åñêèå êàðòû õðîìîñîì. Ó íåå âïåðâûå áûëè îòêðûòû ìîáèëüíûå ãåíåòè÷åñêèå ýëåìåíòû.  áîëüøåé ñòåïåíè èçó÷åíû ãåíû ñ ÷åòêèì ôåíîòèïè÷åñêèì ïðîÿâëåíèåì. Ê íèì îòíîñÿòñÿ ãåíû ñòðóêòóðû ýíäîñïåðìà, âåãåòàòèâíûõ è ãåíåðàòèâíûõ îðãàíîâ, õëîðîôèëüíûõ îòêëîíåíèé è ò. ä. Õîðîøî èçó÷åíû ãåíû, îáóñëîâëèâàþùèå õèìè÷åñêèé ñîñòàâ è ñòðóêòóðó ýíäîñïåðìà çåðíà êóêóðóçû. Íàèáîëüøåå çíà÷åíèå èç íèõ èìååò ãåí î2 (opaque — íåïðîçðà÷íûé).
Øèðîêîå ïðèìåíåíèå â ñåëåêöèè íàõîäèò ìóòàöèÿ î2, òàê êàê åå áèîõèìè÷åñêîå äåéñòâèå ïðîÿâëÿåòñÿ â óâåëè÷åíèè â 1,5— 1,8 ðàçà ñîäåðæàíèÿ ëèçèíà, à òàêæå òðèïòîôàíà, àñïàðàãèíîâîé êèñëîòû è ãëèöèíà. Íàðÿäó ñ ýòèì ñíèæàåòñÿ êîëè÷åñòâî ãëóòàìèíîâîé êèñëîòû, ïðîëèíà, ëåéöèíà, òèðîçèíà è ñåðèíà â ñðàâíåíèè ñ áåëêîì îáû÷íîé êóêóðóçû. Èçìåíåíèÿ áèîõèìè÷åñêîãî ñîñòàâà çåðíà âûñîêîëèçèíîâîé êóêóðóçû ñâÿçàíû ñ ïåðåðàñïðåäåëåíèåì áåëêîâûõ ôðàêöèé: ñíèæàåòñÿ, êîëè÷åñòâî • ìàëîöåííîãî çåèíà è óâåëè÷èâàåòñÿ ñîäåðæàíèå àëüáóìèíîâîé, ãëîáóëèíîâîé è ãëþòåëèíîâîé ôðàêöèé.
Ïîä âëèÿíèåì ãåíà fl2 (floury — ìó÷íèñòûé) òàêæå âîçðàñòàåò ñîäåðæàíèå ëèçèíà, íî åãî äåéñòâèå íåñêîëüêî ñëàáåå, ÷åì ãåíà î2.
Óâåëè÷åíèå êîëè÷åñòâà ëèçèíà è òðèïòîôàíà â áåëêå ïîâûøàåò ïèòàòåëüíóþ öåííîñòü êîðìà èç êóêóðóçû.
Ãåí sul (sugary — ñàõàðíûé), èìåþùèéñÿ ó ñàõàðíîé êóêóðóçû, âëèÿåò íà óâåëè÷åíèå ñîäåðæàíèÿ âîäîðàñòâîðèìûõ ïîëèñàõàðèäîâ, ãëàâíûì îáðàçîì äåêñòðèíà, çà ñ÷åò óìåíüøåíèÿ äîëè êðàõìàëà â ýíäîñïåðìå. Íà îñíîâå ýòîé ìóòàöèè âåäåòñÿ ñåëåêöèÿ ëèíèé, ãèáðèäîâ è ñîðòîâ ñàõàðíîé êóêóðóçû. Ïîä âëèÿíèåì ãåíà sh2 (shrunken — ñìîðùåííûé) ïîâûøàåòñÿ ñîäåðæàíèå Ñàõàðîâ (äî 21—32%) çà ñ÷åò òîðìîæåíèÿ èõ ïåðâè÷íîé ïîëèìåðèçàöèè. Îáúåäèíåíèå â ãåíîòèïå êóêóðóçû ãåíîâ sul è sh2 ïîçâîëÿåò îäíîâðåìåííî óâåëè÷èòü êîëè÷åñòâî Ñàõàðîâ è âîäîðàñòâîðèìûõ ïîëèñàõàðèäîâ.
 êðàõìàëå çåðíà îáû÷íîé êóêóðóçû ñîäåðæèòñÿ äî 25— 27 % àìèëîçû. Èçó÷åíî äåéñòâèå ðÿäà ãåíîâ, îáóñëîâëèâàþùèõ óâåëè÷åíèå åå êîëè÷åñòâà. Òàê, ãåí du (dull — òóñêëûé) ïîâûøàåò äîëþ àìèëîçû â êðàõìàëå äî 35 %, su2 — äî 40, àå (àãïó- lose extender) —äî 60 %. Êóêóðóçà ñ ïîâûøåííûì ñîäåðæàíèåì àìèëîçû ñëóæèò öåííûì ñûðüåì äëÿ ïðîèçâîäñòâà ïëåíîê è âîëîêíà.
Ïðèñóòñòâèå ãåíà wx (waxy — âîñêîâîé) îïðåäåëÿåò õèìè÷åñêèé ñîñòàâ êðàõìàëà âîñêîâèäíîé êóêóðóçû, ñîñòîÿùåãî öåëèêîì èç àìèëîïåêòèíà. Òàêîé êðàõìàë îòëè÷àåòñÿ îò îáû÷íîãî ôèçèêî-õèìè÷åñêèìè ñâîéñòâàìè, ïðè íàãðåâàíèè îáðàçóåò ñ âîäîé âûñîêîâÿçêèå ïðîçðà÷íûå ðàñòâîðû. Àìèëîïåêòèíîâûé êðàõìàë îêðàøèâàåòñÿ ðàñòâîðîì éîäà â êðàñíî-áóðûé öâåò, à îáû÷íûé è âûñîêîàìèëîçíûé êðàõìàë — â ñèíèé. Âîñêîâèäíàÿ êóêóðóçà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ïèùåâûõ è òåõíè÷åñêèõ öåëåé.
Èçâåñòíî ÷åòûðå ðåöåññèâíûõ íåàëëåëüíûõ ãåíà — bml, Üò2, ÜòÇ è Üò4, êîòîðûå îïðåäåëÿþò êîðè÷íåâóþ îêðàñêó öåíòðàëüíîé æèëêè ëèñòà (brown midrid — êîðè÷íåâàÿ æèëêà). Ó îáû÷íîé êóêóðóçû öåíòðàëüíàÿ æèëêà ëèñòà èìååò áåëîâàòóþ èëè ñâåòëî-çåëåíóþ îêðàñêó. Áèîõèìè÷åñêîå äåéñòâèå ãåíîâ Üò ñâÿçàíî ñî ñíèæåíèåì ñîäåðæàíèÿ ëèãíèíà â âåãåòàòèâíûõ ÷àñòÿõ ðàñòåíèÿ. Ïðèçíàê êîðè÷íåâîé æèëêè ëèñòà ïðîÿâëÿåòñÿ ó ãîìîçèãîò â ôàçå 8—10 ëèñòüåâ. Íàèáîëüøåå óìåíüøåíèå êîëè÷åñòâà ëèãíèíà îòìå÷àåòñÿ ó àíàëîãîâ, ñîäåðæàùèõ ãåíû bml è Üò2. Ìóòàíòíûå ãåíû ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû â ñåëåêöèè ñèëîñíîé êóêóðóçû äëÿ óëó÷øåíèÿ ïèòàòåëüíîé öåííîñòè ëèñòîñòåáåëüíîé ìàññû.
Èçó÷åíû ãåíû Igl, lg2 è Lg3 (liguleless leaf — áåçëèãóëüíûé ëèñò), îïðåäåëÿþùèå ýðåêòîèäíîå ðàñïîëîæåíèå ëèñòüåâ ó êóêóðóçû. Ó ãîìîçèãîò ïî ãåíó Igl ëèñòüÿ ïîëíîñòüþ ëèøåíû ëèãóëû è ðàñïîëîæåíû ïîä îñòðûì óãëîì ê ñòåáëþ, ïî ãåíó lg2 — óãîë ìåæäó ñòåáëåì è âåðõíèìè ëèñòüÿìè áîëüøèé, à ó äâóõ- òðåõ íèæíèõ ëèñòüåâ èìååòñÿ íåáîëüøàÿ ëèãóëà. Ãåí Lg3, ïðîÿâëÿþùèé ñâîå äåéñòâèå â ãîìî- è ãåòåðîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè, äåòåðìèíèðóåò áåçëèãóëüíîñòü ïðè îäíîâðåìåííîì óêîðî÷åíèè ëèñòüåâ è óâåëè÷åíèè øèðèíû ëèñòîâîé ïëàñòèíêè. Ãåíû áåçëèãóëüíîñòè èñïîëüçóþòñÿ â ñåëåêöèè ñ öåëüþ ñîçäàíèÿ ãèáðèäîâ êóêóðóçû, ïðèãîäíûõ äëÿ çàãóùåííûõ ïîñåâîâ, ïðè âûðàùèâàíèè óâåëè÷åííîãî ÷èñëà ðàñòåíèé íà åäèíèöå ïëîùàäè.
Ó êóêóðóçû èçâåñòíî áîëåå 20 ãåíîâ, âëèÿþùèõ íà âûñîòó ñòåáëÿ, èç êîòîðûõ íàèáîëüøåå çíà÷åíèå äëÿ ñåëåêöèè èìååò ðåöåññèâíûé ãåí br2 (brachytic — óêîðî÷åííûé), â ãîìîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè ñíèæàþùèé âûñîòó ðàñòåíèé çà ñ÷åò óêîðî÷åíèÿ ìåæäîóçëèé, ðàñïîëîæåííûõ íèæå ïî÷àòêà. Ïðè ýòîì îáùåå ÷èñëî óçëîâ ñòåáëÿ è ëèñòüåâ îñòàåòñÿ áåç èçìåíåíèÿ, ìåòåëêè è ïî÷àòêè æèçíåñïîñîáíû è ñîõðàíÿþò îáû÷íûå ðàçìåðû. Áëàãîäàðÿ . ñîêðàùåíèþ äëèíû ìåæäîóçëèé ïîâûøàåòñÿ äîëÿ ëèñòüåâ â çåëåíîé ìàññå, îòìå÷àþòñÿ ñíèæåíèå ñîäåðæàíèÿ ëèãíèíà â ñòåáëÿõ è íåñòàáèëüíîñòü óðîâíåé ëèãíèôèêàöèè ëèñòüåâ. Íåäîñòàòêîì íèçêîðîñëîé êóêóðóçû ÿâëÿåòñÿ ñáëèæåííîå ðàñïîëîæåíèå ëèñòüåâ, çàòðóäíÿþùåå îïûëåíèå ïî÷àòêîâ è ñíèæàþùåå ïðîäóêòèâíîñòü ôîòîñèíòåçà â ðåçóëüòàòå çàòåíåíèÿ ñîñåäíèõ ðàñòåíèé. Ïîýòîìó ïðåäïîëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàòü ñî÷åòàíèå ãåíîâ âåðòèêàëüíîãî ðàñïîëîæåíèÿ ëèñòüåâ ñ ãåíîì Üã2.
Ïðè ñêðåùèâàíèè ôîðì êóêóðóçû ñ ðàçëè÷íîé êîíñèñòåíöèåé ýíäîñïåðìà â îòäåëüíûõ ñëó÷àÿõ íàáëþäàþòñÿ îòêëîíåíèÿ îò ìåíäåëåâñêîãî ðàñùåïëåíèÿ. Ïðè÷èíîé ýòîãî îêàçàëàñü ïåðåêðåñòíàÿ íåñîâìåñòèìîñòü, ãåíåòè÷åñêóþ îñíîâó êîòîðîé ñîñòàâëÿþò ãàìåòîôèòíûå ôàêòîðû, êîíòðîëèðóþùèå èçáèðàòåëüíîñòü îïëîäîòâîðåíèÿ. Âñåãî ó êóêóðóçû âûÿâëåíî äåâÿòü ãàìåòîôèò- íûõ ôàêòîðîâ, ëîêàëèçîâàííûõ â øåñòè ãðóïïàõ ñöåïëåíèÿ.
Íàèáîëåå èçó÷åí ãåí Gal (Gametophyte factor) ñ òðåìÿ àëëåëÿìè: Gal, Ga-S, ga. Ïðè ýòîì ïûëüöà ñ àëëåëåì ga íå ôóíêöèîíèðóåò íà ñòîëáèêàõ, ãîìîçèãîòíûõ ïî äîìèíàíòíîìó àëëå- ëþ Ga-S. Åñëè ñòîëáèêè èìåþò ãåíîòèïû Ga-SGal è GalGal, òî ñîâìåñòèìîñòü èõ ñ ïûëüöîé ga íàáëþäàåòñÿ â îòñóòñòâèè ïûëüöû Ga-S è Gal.
Ïåðåêðåñòíàÿ íåñîâìåñòèìîñòü øèðîêî ðàñïðîñòðàíåíà ó ñîðòîâ è ëèíèé ëîïàþùåéñÿ êóêóðóçû.
Ïðåäïîëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàòü ãàìåòîôèòíóþ íåñîâìåñòèìîñòü ïðè ñåëåêöèè ñîðòîâ, ëèíèé è ãèáðèäîâ âîñêîâèäíîé, ñàõàðíîé, âûñîêîàìèëîçíîé è âûñîêîëèçèíîâîé êóêóðóçû. Äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ çàñîðåíèÿ ïûëüöîé çóáîâèäíîé êóêóðóçû, íåñóùåé àëëåëü ga, íåîáõîäèìî ââåñòè â ãåíîòèïû ýòèõ ôîðì àëëåëè Gal è Ga-S. Ã'àìåòîôèòíûé ãåí Ga-S ìîæíî òàêæå èñïîëüçîâàòü äëÿ ñîçäàíèÿ ãåíåòè÷åñêîãî áàðüåðà íåñêðåùèâàåìîñòè ìåæäó äèïëîèäíîé è òåòðàïëîèäíîé êóêóðóçîé, ÷òî ïîçâîëèò âûðàùèâàòü èõ áåç ïðîñòðàíñòâåííîé èçîëÿöèè.
Ìóòàöèþ ts (tassel seed — îçåðíåííàÿ ìåòåëêà) îïðåäåëÿþò îêîëî 10 ãåíîâ, èç êîòîðûõ õîðîøî èçó÷åíû øåñòü: tsl, ts2, ts4,
Ts3, Ts5 è Ts6. Êàæäûé òàêîé ãåí èìååò îïðåäåëåííîå ôåíîòè- ïè÷åñêîå âûðàæåíèå, îáðàçóÿ ìåòåëêè ðàçëè÷íîé ïëîòíîñòè òîëüêî ñ æåíñêèìè öâåòêàìè èëè æåíñêèìè è ìóæñêèìè â ðàçëè÷íîì ñîîòíîøåíèè. Âûÿâëåíà è îïèñàíà ìóòàöèÿ tb (teosinte branched — âåòâèñòûé, êàê òåîñèíòå), â ãîìîçèãîòíîì ñîñòîÿíèè äàþùàÿ ñèëü- íîêóñòÿùèåñÿ ðàñòåíèÿ, ó êîòîðûõ íà áîêîâûõ ïîáåãàõ âìåñòî ïî÷àòêîâ îáðàçóþòñÿ ôåðòèëüíûå ìåòåëêè.