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干旱TILLING( Targeting induced local lesions in genomes，定向诱导基因组局部突变)是一种近年来人们普遍采用的是用单核苷酸多态性筛选突变体的全新的反向遗传学方法，可以用它来寻找自然植物群体中相关等位基因的多态性，这对于人们鉴别和发掘自然群体中的突变体提供了巨大的潜力，而旨在发现点突变TILLING技术则有效高质量地将诱发产生高频率点突变的化学诱变方法、简易的PCR筛选技术和高通量琼脂糖检测方法结合起来。本实验中采用的ECOTILLING技术优点与TILLING技术一样，是集高通量、低成本和可自动化操作的特点于一身的优点，它不仅可以实现了单体型的快速分型，而且同时减少了测序的浩大工作量和降低费用节省成本。在实验中的不同的泳道里我们加入由不同个体或样本组成的混合样的PCR产物，同时确保每个泳道都混合有一个标准样品DNA，因此在不同的泳道的相同位置出现同样的条带即被认为是相同的单体型造成的。由于我们所采用ECOTILLING技术是用来检测自然大群体中存在的等位基因多态性的最经济快速有效低耗的方法，而且由核酸内切酶酶切带来的不同位点信息，我们将这两者有机结合可以很容易的鉴定等位基因多态性特征及自然群体中存在的不同单体类型，从而根据不同单体型将群体中不同基因型进行分组，再选择代表不同单体型的基因型进行测序。本研究应用的是简易的TILLING技术的衍生技术ECOTILLING技术，它可以实现了单体型的快速分型，从而大大节省了时间和工作成本，同样的ECOTILLING技术可对等位基因多态性进行检测和分离。本试验参照品种也是对照组为粳稻品种日本晴，通过对95份栽培稻品种的转录因子启动子序列进行整体扫描，然后通过关联分析获得与水稻主要抗旱抗虫等主要农艺性状相关的等位基因。针对水稻基因组中GC含量高难于PCR扩增的问题，在实验中引入甜菜碱添加剂，摸索形成一套完整体系，在成功扩增高GC含量基因同时，不影响CELⅠ酶发挥作用。主要结果如下：
1、水稻基因组中GC含量高，易形成GC键，难于断裂，是PCR扩增难以进行，而本实验高纯度的PCR产物是实验的基础，没有高纯度的PCR产物，即无法进行下一步酶切反应和琼脂糖分离实验，无法得到实验所需的等位基因多态性。因此该问题解决意义重大。在大量查阅文献的基础上，我综合设计一套实验思路，通过在反应中添加甜菜碱试剂，协调合适的浓度，不仅成功扩增原先难于扩增的高GC含量基因，也顺利地不影响酶切反应，成功解决该难题。
2、根据生物学网址上相关的六个水稻转录因子家族的转录因子启动子的序列信息，结合引物设计软件，共设计了382对转录因子启动子引物，使用ECOTILLNG技术对对照组日本晴和其余95份材料进行整体扫描，检测得到表现多态性的标记167个。把所得的标记与供试材料在干旱胁迫条件下与正常水份生长时的表型性状，诸如穗长、有效穗、单株有效穗、每穗实粒数、每穗总粒数、结实率、百粒重、经济学产量、生物学产量、抗旱级别、相对结实率等主要农艺性状进行关联分析，将基因型与表型有机地联系起来。结果表明：在正常水份处理条件下，ARF-21与每穗实粒数关联；C3H-4与有效穗、百粒重关联；C2H2-38与单株有效穗相关；ARF-3每穗总粒数相关；bHLH-27与生物学产量相关；C2C2-4与经济学产量相关。在干旱胁迫处理条件下，C2H2-17与每穗实粒重相关；ARF1-12与结实率相关；bHLH-42与每穗总粒数相关；ABI3VP1-3与生物学产量相关；C3H-52与抗旱指数相关；bHLH-20与百粒重相关；C2H2-50与抗旱级别相关；ARF-21与抗旱系数相关。
3.对实验结果的分析时，我们发现同一表型性状还与多个标记相关的现象，因此判断可能是由于控制该表型性状的各个相关基因之间存在连锁互作关系造成的；一因多效的原理为此提供理论基础，它造成了同一标记与多个性状关联的现象。ECOTILLING分析与该关联分析方式的结合表明控制同一农艺性状的同类别基因在不同条件下有不同的时空表达作用。此后运用生物信息学方法对相关基因序列进行BLAST分析、结构域分析、编码蛋白质的理化性质分析等分析。