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水稻是重要的粮食作物,高产优质一直是水稻遗传育种的主要目标,营养功能型稻米品质改良是水稻育种的新方向。本论文利用重组自交系(Recombinant inbred lines, RILs)群体和两个关联分析群体对水稻的产量性状、农艺性状、淀粉品质及营养品质性状进行了数量性状位点(Quantitative trait locus, QTL)定位,为培育高产优质水稻挖掘有利等位基因。主要研究结果如下(1) 利用RIL群体和简化基因组测序技术(Specific locus amplified fragment sequencing, SLAF-Seq)对水稻粒重QTL的快速定位及其育种应用。以大粒低直链淀粉含量的水稻种质M201和小粒高直链淀粉含量水稻品种嘉育293(JY293)构建的RIL群体为材料,利用SLAF-Seq和连锁图谱相结合的方法,在第3染色体上快速定位到3个粒重QTL, qTGW3.1、qTGW3.2和qTGW3.3,分别与已克隆或定位的GS3、qGL3和qTGW3.3位置相近。根据他们对粒重的贡献分析和分子标记设计我们提出了大粒水稻分子育种的二个方案：(1)利用qTGW3.2的大粒等位基因开展回交育种；(2)聚合qTGW3.1和qTGW3.3的两个大粒等位基因。(2) 利用RIL群体对水稻重要产量相关农艺性状的QTL定位。通过2012和2013两年的QTL定位结果发现,两年共定位到37个QTL,其中14个QTL在两年均检测到。位于第2和3染色体有4个已经克隆或定位的基因簇(GW2、GS3、qGL3和 qTGW3.3),不仅与粒形性状相关,也与株型相关。另外,我们定位到3个两年均检测到的微效QTL(qTGW3.0、qGL2.2和qETN4)。(3) 利用RIL群体定位了稻米淀粉品质的QTL。根据亲本的Wx基因型将整个RIL群体分为Wx-M201亚群和Wx-JY293亚群,并利用这三个群体分别进行了QTL定位。整个RIL中,共定位到29个QTL;两个亚群共定位到10个QTL,其中4个(qPRO3.1、 qPV9、qHPV9和qCS7)在整个群体中也能定位到。除了Wx基因对表观直链淀粉含量(AAC)和大多数淀粉粘滞性谱(RVA谱)具有很大作用外,在第2、3、5、6和9染色体上有6个QTL簇与淀粉品质相关。另外,第9染色体的一个与最高黏度(PV)、热浆黏度(HPV)和冷浆黏度(CPV)相关的QTL簇与ISA3位置相近；而第6染色体的一个与糊化温度相关的QTL簇与SSI基因位置相近。(4) 利用关联定位群体对稻米淀粉品质开展了全基因组关联分析。运用混合线性模型在whole panel、Panel 1、Panel 2、籼稻panel和粳稻panel中分别检测到29、24、16、17和29个QTLs除了Wx基因外,有12个QTLs在两个群体中检测到,3个QTL在3个群体中检测到,2个QTL在4个群体中检测到。第11染色体上定位到的蛋白质QTL (chr.11:22240707-22563596)和第5染色体的同时是PV、HPV和最高黏度时间(PeT)的QTL (chr.5:7756614-8042699)在两个以上的群体中检测到。一些QTL位点与淀粉合成酶基因位置相近,如ISA3、SSIV-1和AGPL2。第7染色体的崩解值(BD) QTL (chr.7:1118122～1967247)在整个群体和粳稻panel中检测到,而第7染色体的另一与BD和消减值(SB)的QTL chr.7:25312126～26540950)在、vhole panel和籼稻panel中检测到,表明这两个基因可能与群体结构相关。(5) 利用关联定位群体对稻米多酚和抗氧化特性开展了全基因组关联分析。将含有120份水稻材料的关联群体(whole panel),按照种皮颜色分为红米和白米两个panel,然后对多酚的相关性状分别进行了全基因组关联分析。在红米panel和白米panel中分别检测到了9种和8种酚酸成分。红米的自由酚酸含量显著高于白米的自由酚酸含量,而两者的结合酚酸含量无显著差别,仅与品种相关。红米的自由酚酸含量是其结合酚酸的7倍左右,而白米的自由酚酸与其结合酚酸含量相当。在whole panel中检测到30个QTLs,在白米panel中检测到22个QTLs,红米panel中没有检测到QTL。 Re是控制在自由酚酸及其相关性状的重要QTL。另外,在whole panel中检测到2个自由酚相关性状的QTL (chr:24392269; chr.9:6670223),在白米panel中检测到两个与自由酚相关性状QTLs (chr.4:34120529; chr.11:28947480)和在两个群体中共检测到一个阿魏酸QTL (chr.11:23220681)。