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水稻的光合作用受到叶片维管束系统的影响,在此过程中,细胞分化模式对于维持叶片光合作用起着重要的作用。叶片维管束和叶肉面积与水稻产量密切相关。但目前对水稻叶片维管束相关性状的遗传分析仍知之甚少。本研究利用386份水稻种质资源为试材,在总群体、籼稻亚群和粳稻亚群对水稻叶片大、小维管束数和面积,维管束间的距离,以及维管束间叶肉面积进行两年的全基因组关联分析。检测影响水稻叶片维管束相关性状的主效QTL,将重要QTL区间内的所有基因的SNP进行单倍型分析,结合生物信息学分析,预测可能的候选基因。研究结果具体如下:1.水稻386份种质资源在剑叶维管束数量和面积,维管束间的距离,以及维管束间叶肉面积上表现广泛的遗传变异。这13个叶片维管束相关性状在水稻籼粳亚种间均存在显著的差异。大、小维管束面积与维管束间叶肉面积呈极显著的正相关。2.本研究利用3K RGP水稻重测序数据库中的4.8M SNP基因型数据,在总群体、籼稻亚群和粳稻亚群分别检测到71、50和44个影响水稻叶片维管束性状的QTL。其中70个QTL在两年同时检测到,5个QTL在总群体和籼稻亚群同时检测到,26个QTL在总群体和粳稻亚群同时检测到。3.在同一年检测到25个QTL簇影响两个或两个以上维管束性状,这与这些维管束性状之间呈显著正相关有关。4.对在两个群体两年稳定表达的22个主效QTL(qLVN4、qSVN1、qSVN4、qLVA1.2、qLVXA1.2、qLVPA1、qSVA1.2、qSVA6.2、qSVA10.1、qLSID8、qSSID4.1、qSSID4.2、qLSMA4、qLSMA10.1、qLSMA10.2、qSSMA10.2、qLSTMA8.2、qLSTMA10、qSSTMA3、qSSTMA11.2、qTMA1、qTMA8)内的所有基因进行单倍型分析,挖掘50个候选基因影响叶片维管束相关性状。基于这些候选基因的生物学功能,预测最可能的候选基因为LOC_Os01g10840、LOC_Os01g43650、LOC_Os03g08480、LOC_Os04g27960、LOC_Os04g52479、LOC_Os04g54790、LOC_Os06g50060、LOC_Os08g42540、LOC_Os10g31330、LOC_Os10g39440。本研究为通过分子标记辅助选择导入维管束相关性状的优异等位基因,增加叶片维管束和叶肉面积,提高净光合速率,从而提高水稻产量提供有价值的信息。同时为后续水稻叶片维管束相关基因的克隆打下坚实的基础。