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为了阐明水稻千粒重和每穗粒数等产量相关的农艺性状以及水稻苗期耐冷性状的遗传机理,已经构建了以粳稻日本晴(Oryza sativa ssp.japonica cv。Nipponbare)和籼稻93-11(Oryza sativa ssp.indica cv.93-11)两个已完成全基因组序列鉴定的水稻品种为亲本的重组自交系(RILs),并且利用高通量基因组测序的方法对群体基因型进行鉴定,并根据基因型鉴定的结果进行遗传连锁图的构建。 通过考察每个株系的每穗粒数和千粒重并进行数量性状位点(QTL)定位分析,已定位了8个与每穗粒数和千粒重相关的QTL位点。利用染色体片段替换系(CSSL),对其中4个日本晴效应的QTL进行了验证,初步分析表明,qTGW5α位点的候选基因可能是GS5,而qSN1b的位点候选基因可能为SD1。为了进一步理解水稻产量相关性状的遗传机理并在此基础上培育水稻高产品种,将上述8个与水稻产量相关的QTL聚合到一起,得到了在穗型和粒型上优于优势亲本籼稻93-11且可以稳定遗传的聚合8个QTL的高产水稻株系。在上述实验数据的基础上,提出了一个新的QTL聚合育种方法,即通过整合分子标记辅助筛选和表型筛选的办法(MAPS)来聚合QTL并培育优良品种。在MAPS育种策略中,使用分子标记辅助筛选来减少传统育种方法中表型筛选的工作量,由此显著提高育种效率。MAPS育种方法可以允许育种学家通过分子生物学的手段一次性聚合多达24个QTL。通过将MAPS育种方法与全基因组关联分析(GWAS)结果相结合,为未来高效的植物育种提出了新的思路。 利用上述重组自交系群体,通过考察各个株系苗期的耐冷性和相关QTL定位分析,最终定位到了3个与水稻苗期耐冷相关的QTL位点:qCtss2,qCtss4和qCtss12,这三个位点分别位于2号、4号和12号染色体上。通过进一步构建近等基因系验证相应QTL位点的效应,得出qCtss12的日本晴等位确实能够对水稻苗期耐冷性的提升起到一定程度的作用。在此基础上继续构建F2和F3群体,希望能够对qCtss12进行精细定位。