针对我国玉米种质资源遗传基础狭窄、育种方法单一等制约育种可持续发展的核心问题，以拓宽和创新我国玉米核心种质和高产优质多抗新品种选育为主要目标，采用开放式“S1+半姊妹复合轮回选择”群体改良与育种结合的技术路线，历时31年协同攻关，在种质创新与方法、新品种选育与应用等方面取得重大突破和技术创新。

1、创制和改良了具有国外种质和中国地方种质的两个玉米群体，建立了新的杂优类群，丰富了我国玉米杂优模式。根据杂优模式原理，基于高起点、宽基础、富变异和优中选优的育种思路，构建了融合国外Reid和Lancaster两大优势群优异种质的豫综5号和融合我国金皇后和塘四平头两大地方优异种质的黄金群，通过多年多轮持续改良，两个群体产量平均每轮提高6.36%和3.78%，改良群体与C0群体间配合力差异显著，对接种的7种病虫害均在中抗以上，证明了改良群体具有遗传变异丰富、高产优质多抗的特点。

2、首次建立了开放式“S1+半姊妹复合轮回选择”群体改良育种技术新体系，有效提高了群体改良效果与育种效率。针对群体改良和二环系法的弊端，在对S1选择法和半姊妹选择法研究的基础上，首次建立了开放式S1+半姊妹复合轮回选择的群体改良育种新技术。利用该技术可将农艺性状鉴定和配合力测定同步进行，在3个生长季节完成一轮改良时已获得S3选系，实现了农艺性状与配合力的同步改良，将群体改良过程与选系紧密结合；改变以往封闭式合成新群体的方法，依据杂优模式原则合理加入新种质，保持了群体适度的遗传多样性。从分子水平上揭示了改良群体过程中优良基因和基因型的传递规律，评价了改良群体的遗传结构及选择潜力。

3、利用创建的群体和群体改良技术体系，创制了一批优质高产多抗的玉米优异种质，对玉米生产及遗传研究发挥了重要作用。获高淀粉（73.9%）、高蛋白质（12.98%）2个豫综5号衍生群体。利用公开发放的群体国内育种单位选育出新自534、川3411等26个优良自交系，组配出11个杂交种通过黄淮海、西南、西北三大产区7省区审定。审定品种具有耐密高产、优质专用、多抗广适等突出优点，在区试和生试中比对照平均增产8.29%，具有突出高产特性，高淀粉品种5个（淀粉含量75.07-77.57%），高蛋白品种2个（11.27-12.15%），耐旱品种（耐旱指数1.39）和高抗品种（接种鉴定7种病虫害均达高抗或抗）。新品种累计推广5044.1万亩，获社会经济效益44.1亿元。用选自豫综5号的紧凑型自交系豫82为材料在国内外首次克隆了玉米3个主效QTL qLA1-1、qLA2-1和qLA4-1的候选基因，揭示叶夹角形成的分子机制，研制一套回交转育分子标记辅助选择育种技术。

4、获国家植物新品种权8项，申请国家发明专利1项，培养硕士、博士17名，在国内外期刊发表论文43篇，在《J EXP BOT》等SCI上发表论文4篇，其中2篇在JCR 2区，2篇在JCR 3区。