磷是植物赖以生存的元素，但全球范围内水稻田有效磷缺乏，使得缺磷成为限制水稻产量的主要因子之一。利用遗传育种方法选育磷高效的水稻新品种是迎战这一挑战的最好方法，而分子标记辅助选择和转基因等现代生物技术的应用，使得水稻磷效率的有效改良成为可能，深入了解水稻磷高效的分子机理是开展生物技术改良水稻磷效率的前提。本研究通过水培分析一个水稻短根突变体对不同元素胁迫和不同磷浓度胁迫的根系响应，然后利用土培评价了突变体的磷效率，在收集和整合前人定位水稻根系相关的QTL标记信息基础上，利用短根突变体与长根材料建立的F2群体进行的QTL定位，为进行精细定位和水稻根系育种提供了依据。主要结果如下：　　 1)收集前人定位的根系相关的148个QTL，利用BioMerctor2.1软件分析了根系相关的QTL，整合后构建了水稻根系QTL一致性图谱，共获得了43个“真实”QTL，中12个QTL只控制一个性状，13个QTL控制多个性状。发现水稻根系性状相关的QTL位点在不同连锁群上的分布不同，在1、5、6、9、12这5个染色体上具有控制多个性状的QTL位点，其中第6染色体上集中了多个水稻最大根长QTL。通过Meta分析缩小了置信区间，其中最小可缩小到0.5cM内，减少了QTL的误差。该分析结果为水稻根系性状QTL的精细定位和分子育种提供了信息。　　 2)本研究结果发现，短根突变体Y55最大根长对磷胁迫和铝胁迫不响应，而对1/6低氮胁迫和缺铁胁迫响应明显伸长，但和野生型Y56不同；各种元素胁迫对磷高效基因型Kasalath的最大根长均有促进，但处理间不同，低磷、缺磷和500μM/L铝强烈刺激根系生长，而对低氮和缺铁的响应不强烈；各种胁迫对磷低效基因型Nipponbare最大根长的影响不同，缺铁抑制最大根长，但其它胁迫下最大根长与对照无差异。短根突变体Y55根长对磷不响应，而对其它元素胁迫响应，因此可作为研究水稻根系对磷响应分子机制的材料。　　 3)通过不同磷浓度的处理结果表明，野生型Y56的最大根长受不同磷浓度胁迫抑制，而突变体Y55的最大根长对不同磷浓度胁迫均不响应；磷高效基因型Kasalath的最大根长受不同磷浓度胁迫促进，而磷低效基因型Nipponbare的最大根长受不同磷浓度胁迫抑制。同时也发现磷胁迫对最大根长的促进或抑制与浓度间呈非线性关系。因此认为水稻根系对磷响应是受复杂遗传系统控制的。　　 4)在本研究中利用短根突变体与长根系材料建立的F2群体进行最大根长的QTL定位分析，采用复合区间作图和多重区间作图等方法进行短根基因的定位，结果在第6连锁群90cM左右两个不同区间发现了两个QTL，其中qRL6-1位于RM20341-RM6298区段，与标记的遗传距离分别为0.1cM和0.9cM，而qRL6-2位于RM7434-RM20356区段，与标记的遗传距离分别为2cM和1.3cM，这2个位点紧密连锁，以一个基因起作用。