干旱是自然界中最严重的非生物胁迫因子之一，深根系有助于水稻耐旱。为了研究不同水分条件下组成型根系性状和适应性根系性状的遗传机制，本研究利用由IR1552/Azucena发展的重组自交系(RILs)群体分析不同供水条件下水稻幼苗根长及根系其它性状的QTLs，同时对前人发表的具有同一亲本Azucena的遗传群体定位的根系性状相关QTLs进行比较分析。对与细胞伸长、分裂相关的基因和cDNA-AFLP克隆进行了定位，对其在不同供水条件下水稻种子根尖等组织中的表达进行了分析，结果如下： 1．在淹水培养与干旱培养条件下对水稻幼苗的种子根长等根系性状(种子根长、不定根数、种子根3厘米以下3厘米区段上侧根长及侧根数量)进行了QTLs定位和遗传分析，共检测到根系4种性状的18个QTLs(淹水条件和旱作条件各9个QTLs)，其中淹水培养条件下的种子根长、不定根长、侧根长和侧根数量检测到的QTLs对各自表型变异的贡献率分别为11.5％～12％、11.4％～20％、11.8％和13.4％左右。干旱条件下的种子根长、不定根长、侧根长和侧根数量检测到的QTLs对表型变异的贡献率分别为12.2％～15％、12％～14.6％、11.8％～14.4％和11.7％左右。淹水培养与干旱培养条件下检测到一个共同的种子根长QTL，这个QTL在两个环境中的表达相对稳定，不受淹水与干旱环境因子的影响。其它根系性状在淹水培养与干旱培养条件下没有检测到一个相同的QTL位点，说明在不同的水分条件下，大多根系性状QTLs是受到环境影响的。 2．通过与另外两个具有相同旱稻亲本Azucena的群体定位的根系性状QTLs进行比较分析，有几个共同的根系伸长QTLs分别位于第1、第2、第3、第5和第9染色体上，它们的遗传效应都来自旱稻Azucena，结果表明在不同的遗传背景条件下这些QTLs参与了水分胁迫诱导根系(包括种子根和侧根)的伸长。 3．为进一步了解旱作条件下水稻幼苗根的加速伸长与其根尖细胞扩张和分裂的关系，本研究对影响细胞扩张的四类细胞壁延伸相关基因(expansin类基因、Xet类基因、EGase类基因及extensin类基因)及细胞分裂相关基因(cyc07)进行了定位与表达分析，将8个细胞壁延伸及分裂相关基因定位于水稻染色体上，同时比较了这些基因与根长及根系其它性状的QTLs的位置。3个膨胀素浙江大学博士学位论文(e却ansin)基因(S21Od、517甲石和乙坛五火尹甲)中，S1阿石(口国五火尹2)被定位在第1染色体，与旱作条件下检测出的种子根长QTL位于相同区间，且S1夕拓在千旱培养条件下与犯群体的种子根长性状连锁。Northem杂交显示该基因在早作条件下在水稻根尖中增强表达。一个EGase基因(El了28)被定位在第5染色体，与旱作条件下的侧根长QTL同一标记连锁，Northern分析显示E月28在早作条件下水稻种子根根尖中增强表达。 4.本研究利用cDNA一AFLP技术对淹水和早作下的水稻根尖材料进行了差异显示分析。对其中4条差异条带进行了定位分析，其中2条(T17、L16)在亲本间有多态并被定位到第3和2染色体:Northem分析表明L16、T59和T82为旱处理诱导表达，T17为旱处理抑制表达，GeneBank中的同源性比较显示T17编码的蛋白为镍结合蛋白，与旱处理诱导侧根长QTL位点连锁，表明它可能对侧根伸长进行负调控。L16编码的蛋白为SARI’-1蛋白，T59编码的蛋白为CLIP相关蛋白(C LIP一associated Protein)，T82编码的蛋白为B类碱性螺旋一环一螺旋 (bHLH)蛋白。这三个基因都与种子根长QTLs位点相同，表明这三个基因可能参与了水分胁迫条件下种子根的伸长。