水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一,世界一半以上的人口把稻米作为主食。水稻在其生产过程中需要耗费大量的人力和物力。水稻水直播是一项既环保、集约、大幅节约劳动成本,又能够极大地提高生产效率的水稻播种技术。水直播情况下,能够有效防止鼠类和鸟类对水稻种子的进食,并且由于淹水条件下的氧气亏缺,播种后的一段时间又能抑制田间杂草的生长,进而大量减少除草剂的使用。另一方面,利用具有优良耐淹特性的水稻种质源,又能免去移栽这一环节,继而节约了大量劳动力,还避免了这一环节对水稻幼苗造成机械损伤。然而种子在水层和土层下发芽时会遭受缺氧胁迫,水直播出苗率和出苗整齐度是限制该技术推广的重要限制因素。尽管水稻芽期耐淹特性的研究已经取得了部分进展,发现了一些芽期耐淹水基因,但是水稻耐淹特性是复杂的数量性状,关于水稻芽期耐淹特性仍有很多亟待解决的问题。因此研究水稻耐淹发芽特性和遗传机理可为选育适应水直播栽培技术体系的水稻新品种提供支撑,具有十分重要的意义。本研究采用250份水稻品种组成的自然变异群体,利用高密度的分子标记,通过全基因组关联分析的方法,进行水稻耐淹发芽性状的遗传研究,并运用转录组分析结果为部分预测的候选基因提供佐证。主要研究结果如下:(1)采用快速简便的淹水发芽种质资源筛选方法,完成250份水稻品种的耐淹发芽成苗特性鉴定,结果表明籼粳两亚种内均存在较大的表型变异,且粳稻亚种的胚芽鞘延长能力平均高于籼稻亚种。(2)本实验模拟大田水直播条件下,基于快速筛选的结果,进一步筛选出4份具有耐淹水发芽特性的水稻品种,依照胚芽鞘延长能力由高到低依次为‘隆化毛葫’、‘丽江新团黑谷’、‘高阳淀稻’和‘黄皮糯’。(3)本研究利用一套由250份材料构成的自然群体,以淹水条件与有氧对照条件下的胚芽鞘长度差值做为耐淹特性指标,进行三次生物学重复的精确测量,以300多万个SNP位点构成的高密度基因型数据,通过全基因组关联分析的方法,在R软件中使用GAPIT包采用高效混合线性模型进行计算,确定以-log10(P)>5为信号阈值筛选显著关联位点,一共检测到分布在1、2、3、5、6、7、9、11号上的12个独立的遗传位点,可能参与水稻耐淹发芽的遗传调控。(4)本实验根据淹水发芽时的胚芽鞘长度为指标,挑选了极端材料:长胚芽鞘品种‘隆化毛葫’和短胚芽鞘品种‘JUMAL1’,分别对淹水处理和有氧对照组进行了转录组分析,并运用其表达量数据对GWAS显著性SNP侧翼区间进行候选基因挑选,共发现22个显著基因中有两个基因Os07g0440100和Os07g0439100可能是淹水响应的关键基因。