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直播稻具有生产成本低、操作简便的优点，日益受到人们的重视。然而播种季节经常遇到低温等逆境的影响，造成种子发芽不整齐、缺苗断垄等现象，因此，直播稻要求品种在低温条件下具有很高的发芽力。本研究利用不同的遗传背景群体对水稻耐低温发芽性状进行QTL分析，为培育耐低温萌发的直播水稻品种分子标记辅助选择育种提供理论基础。同时运用蛋白质组学技术对水稻USSR5在低温萌发时期蛋白质的差异表达情况进行了研究，为阐述水稻低温萌发涉及的调控网络奠定基础。主要结果如下：1．水稻耐低温发芽率的QTL表达稳定性分析利用种植在不同环境(南京(2002)；海南(2002-2003)；南京(2003))下的Kinmaze／DV85重组自交系(RIL)群体，通过QTLmapping 2．0软件，对水稻种子萌发第10天的低温发芽率进行QTL分析，共检测到11个QTL，其中qLTG-7和LTG-11在三个环境中稳定表达，其最大贡献率达到27．9％，增强低温发芽的基因分别来自Kinmaze和DV85。同时分析发现qLTG-7参与上位性互作，而LTG-11未有参与。进一步与前人的研究比较发现，这LTG-11还可以在不同遗传背景中稳定表达。因此，与之连锁的分子标记可以在耐低温发芽水稻分子标记辅助选择(MAS)育种实践中加以应用。进一步利用重组自交株系Ri160与Kinmaze回交，构建次级F2群体(867个单株，2004年南京)用于LTG-11的单基因分解。但利用Windows QTL Cartopapher1．16软件分析却在相应的染色体区段上检测不到控制低温发芽率的位点。因此，通过RIL群体构建的次级群体并不能完成QTL的精细定位，仍需通过近等基因系(NIL)或染色体片断置换系群体(CSSL)构建次级回交或自交群体才能实现位点的精细定位及单基因的分离。2．水稻不同储藏条件下耐低温发芽性状QTL分析利用在低温(4℃)和室温条件下贮藏半年的98个株系组成的Nipponbare(japonica)／Kasalath(indica)回交重组自交系(backcross inbred lines，BIL)群体，通过Windows QTL Cartographer 1．16软件，对控制水稻种子低温发芽力的QTL进行检测。共检测到5个QTL，其中qLTG-5和9LTG-9在低温萌发的7d、9d、10d稳定表达，而qLTG-9在两种贮藏条件下均有被检测到表达，表明此位点可能与种子的耐贮性有关。与前人的研究比较发现，9LTG-9与控制种子寿命的位于第9染色体上的主效位点位于相同的区域。因此，与之连锁的标记可为培育种子活力持久的直播水稻品种的标记辅助选择奠定基础。3．水稻低温发芽力QTL在萌发过程中表达稳定性分析利用Asominori／IR24衍生的重组自交系(RIL)和染色体片段置换系(CSSL)群体对不同萌发阶段的低温发芽发芽率以及最终发芽指数和平均发芽时间(低温发芽力)进行观察和QTL分析。结果表明水稻种子的低温发芽力是由多个微效基因共同控制的。其中位于第11染色体上控制低温发芽率的位点qLTG-11在种子萌发过程中持续稳定表达，且与控制种子发芽指数的qIG-11位于相同的染色体区域；qLTG-2在种子萌发的前期(6d、8d、9d)稳定表达，且与qGI-2以及控制种子平均发芽时间的位点qMILT-2均位于相同区域；qLTG-10只在低温萌发的后期(8d-10d、14d)稳定表达，且与9GI-10位于相同区域。进一步利用两套CSSL群体，验证了qLTG-2与qLTG-11可稳定表达，且qLTG-11增强低温发芽率的效应相对于qLTG-2较高。该研究结果为耐低温发芽水稻品种的分子标记辅助选择育种提供了重要信息。4．水稻种子耐低温萌发与耐其他非生物胁迫萌发的相关性分析利用Asominori／IR24衍生的重组自交系(RIL)群体对种子在低温、干旱、盐渍、铜离子的毒害胁迫条件下发芽率和种子的休眠性进行相关性分析。表型相关性分析结果表明水稻耐低温萌发与耐干旱、盐渍萌发存在极显著的正相关关系，而与耐重金属毒害萌发存在显著的负相关关系。同时进行OTL检测，结果表明种子萌发阶段耐不同非生物胁迫抗性是由多个微效基因共同控制。共检测到24个QTL，其中在第7染色体上标记区间(R2394-R1789)和第10染色体上标记(C797-C405)检测到控制耐低温、干旱和盐渍萌发的QTL，且增强抗性的等位基因均来源于亲本IR24。而在第2染色体标记区间(XNpb250-C370)检测到控制耐低温和耐重金属毒害抗性的QTL，在第11染色体标记区间(R1466-C104B)检测到控制耐低温萌发和种子休眠性的QTL，这些QTL的染色体位置的趋向性与表型相关性的一致性，进一步验证了这些性状间存在显著的相关性。因此，以上区间可作为分子辅助选择培育耐多重非生物胁迫的直播稻的潜在的遗传靶定目标。5．水稻品种USSR5低温萌发过程中差异蛋白质研究运用蛋白质组学技术对水稻USSR5种子在低温萌发0d、1d、2d、3d4个时期蛋白质的差异表达情况进行了研究．结果发现，通过分步提取种子蛋白的方法，可以获得相对于其他研究更多的蛋白点和较好的蛋白图谱，而对胚和胚乳组织单独分析有利于获得在各个组织中特异表达的蛋白质。PDQuest图像分析软件分别识别各个时期胚中表达的点在1900个点以上，而胚乳也在1300个以上。其中胚中表达量变化2．5倍以上的总蛋白质点有177个，胚乳中表达的有144个。这些差异蛋白绝大多数为低丰度蛋白，而高丰度蛋白在水稻种子低温萌发过程中变化并不显著。并推测差异蛋白的功能并分为以下几类：参与种子萌发的吸胀过程的蛋白；参与种子发育过程残留蛋白；参与低温胁迫响应过程的蛋白；参与基本生命代谢过程的蛋白。