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根系是吸收土壤水分和养分的重要器官，与抗旱性关系密切。以粳稻敏旱材料越富与抗旱材料IRAT109杂交获得120个重组自交系群体，构建了包含203个SSR标记的连锁图，覆盖水稻12条染色体的1833.8cM，平均图距为9.0cM。采用根管种植方法，考察RILs及亲本在苗期、分蘖期、抽穗期、灌浆期、成熟期5个时期的根基粗、最大根长、根数、根鲜重、根干重及根体积等6个性状。采用条件QTL分析根系不同时期发育的遗传效应并定位动态QTLs。
在雾培条件下，选用15个旱稻品种和12个水稻品种，比较水、旱稻根系形态性状及解剖性状差异。在旱棚、水田、旱田3种种植条件下，考查了RIL群体及其亲本的叶片水势、抗旱系数、气孔特性、叶中脉粗、穗基粗、角质层腊质含量及根系活力等性状，并对各性状进行了相关性、遗传力分析及QTI定位。室内PEG胁迫处理考察了存活率等性状。主要研究结果如下：
1、根系从苗期到分蘖期或抽穗期生长速度最快，灌浆期达到最大生长量。根系各性状以上位性效应的遗传模式为主，主要受微效多基因控制，易受环境影响，属于复杂的数量性状。条件OTLs定位共检测到89个加性效应QTL，与环境具有互作效应的有43个QTL位点，仅有12个在两个以上时期检测到，说明控制根系性状的基因是选择表达的；87对上位性QTL，与环境具有互作效应的有33个QTL位点。
2、始穗期定位到与根系活力有关的2个加性QTL和9对上位性QTL；灌浆期根系活力共检测到3个加性和8对上位性QTL。没有检测到两个时期相同的QTL。
3、早稻表现出根数少、根基较粗、根较长、根皮层较厚、根中柱直径较大、根导管数多、根部生物产量较大。相关分析表明：根导管数与茎干重的相关性，在早稻中极显著，在水稻中不显著：水稻茎干、鲜重与根部0-20cm鲜重相关性极显著；旱稻茎干、鲜重与20-40cm根部干、鲜重相关性极显著。表明深层根重与水稻抗旱性关系密切。
4、RIL群体叶中脉粗和穗基粗与抗旱系数相关不显著，但与单株产量相关显著。水田条件下遗传力较低。叶中脉粗定位到22个QTL；穗基粗定位到23个QTL 位点。位于11号染色体RM1124-RM552的QTL 在水田条件下、1号染色体RM259-RM490的QTL在旱田条件下，两个性状中均检测到，说明叶中脉粗和穗基粗有共同控制机制。
5、气孔密度、角质层蜡质含量与抗旱系数显著相关。气孔长度与气孔密度极显著负相关，与抗旱系数之间没有相关关系。气孔密度共定位到9个QTI 位点，以加性效应为主；气孔长度共定位到16个QTL位点。角质层蜡质含量定位到8个QTI 位点。
6、苗期PEG胁迫受环境条件影响较大，定位到10个QTL位点，其中位于2号染色体上的两个位点与在角质层蜡质含量中检测到的位点一致：复水1天和10天分别定位到19和17个OTL位点。
7、分析表明旱田叶水势与抗旱系数、旱田单株产量呈极显著正相关，旱田水势变化与IDR、旱田单株产量呈极显著负相关，表明wpu高且能保持凌晨基础叶水势的品种更具有抗旱性。共检测到6个加性QTL位点，5对上位性效应QTL位点。检测到3个加性和2对上位性QTL位点与IDR有关。叶水势遗传力较低，旱田为14％；水田为23％。