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水稻是世界上最重要的粮食作物之一。随着生活水平的提高,人们越来越关注稻米品质。长江流域是我国重要的水稻主产区之一,其中以中稻种植面积最大。近年来该地区中稻种植过程中越来越频繁地遭受高温的影响,导致中稻产量下降,米质变差。灌浆期高温主要导致水稻千粒重和整精米率下降,垩白粒率和垩白度上升。因此,亟需解析水稻灌浆期耐高温的遗传基础,选育高温和常温条件下均优质且灌浆期耐高温的水稻品种,以此满足人们对优质稻米的迫切需求。本研究以水稻3K种质资源中的388个品种为研究材料,2021年和2022年连续两年在湖北荆州考察了该套种质资源在高温和常温下的千粒重、整精米率、垩白粒率和垩白度,并通过高温和常温下性状的变化率来评估水稻灌浆期的耐高温能力;结合已有的高密度基因型数据,利用全基因组关联分析的方法定位影响水稻灌浆期耐高温能力的QTL;针对重要QTL位点,结合候选区间关联分析和单倍型分析挖掘候选基因和有利等位基因。主要结果如下:(1)388份种质资源分为3个亚群,其中籼稻196份,粳稻有165份,Aus稻有27份。(2)种质资源高温和常温下的千粒重、整精米率、垩白粒率、垩白度及其这四个性状的变化率变异均十分丰富,其中垩白的变异显著高于千粒重和整精米率,而整精米率的变异又大于千粒重。此外,千粒重变化率和整精米率变化率均小于1.00,垩白粒率变化率和垩白度变化率均大于1.00,表明高温导致了千粒重和整精米率下降,垩白粒率和垩白度上升。(3)来源于南亚的Aus稻在高温和常温下的外观品质较好,而常温条件下的千粒重和和整精米率较差;籼稻的外观品质在不同环境下的稳定性高于粳稻。来源于东亚的籼稻在高温和常温下的外观品质均较差。(4)本研究筛选到3份灌浆期耐高温的优质种质资源,均为Aus稻,分别来源于印度和孟加拉国。它们在高温和常温下的整精米率均高于50%,垩白粒率和垩白度均为0,千粒重变化率、整精米率变化率、垩白粒率变化率和垩白度变化率介于0.8-1.2。(5)相同性状在高温和常温条件下表现为显著或极显著正相关关系,高温和常温条件下千粒重、整精米率和垩白三者之间的相关性较弱或无相关性,表明三者的遗传重叠较小。(6)利用全基因组关联分析共定位到41个影响千粒重的QTL,位于水稻全部12条染色体上,对表型的贡献率为0.18%-15.07%。其中第8染色体21Mb同时影响高温和常温条件下的千粒重,第1染色体39.59-39.76Mb和第2染色体20Mb同时影响常温千粒重和千粒重变化率。(7)共定位到68个影响整精米率的QTL,位于水稻全部12条染色体上,对表型的贡献率为0.13%-13.10%。其中第1染色体10.39Mb和32.26Mb、第2染色体0.12-0.22Mb、19.73Mb和32.61-32.80Mb、第6染色体8.90-8.95Mb、第8染色体1.51-1.56Mb和26.72-27.80Mb、第10染色体17.41-18.06Mb和第11染色体23.83-24.93Mb同时影响高温和常温条件下的整精米率,第1染色体1.14-1.52Mb和第7染色体14.59-15.37Mb同时影响常温整精米率和整精米率变化率,第9染色体16.43-18.15Mb同时影响高温和常温条件下的整精米率及整精米率变化率。(8)共定位到46个影响垩白粒率的QTL,位于水稻全部12条染色体上,对表型的贡献率为0.11%-15.44%。其中第1染色体27.78-27.89Mb、第4染色体20.11-20.69Mb、第8染色体19.13-19.65Mb和第9染色体16.38-17.69Mb同时影响高温和常温条件下的垩白粒率,第5染色体16.60-16.62Mb和第11染色体23.44-23.64Mb同时影响常温垩白粒率和垩白粒率变化率。(9)共定位到34个影响垩白粒率的QTL,位于水稻除第7染色体外的其他11条染色体上,对表型的贡献率为0.32%-15.53%。其中第3染色体3.77-3.81Mb、第4染色体32.06-32.18Mb和第8染色体6.17Mb同时影响高温和常温条件下的垩白度,第1染色体28.14-29.96Mb同时影响常温垩白度和垩白度变化率。(10)共定位到32个影响不同品质性状的QTL位点,其中6个QTL位点同时影响千粒重和整精米率,位于水稻第2、4、5、8、和11染色体;9个QTL位点同时影响千粒重和垩白,位于水稻第2、3、6、7、8和10染色体;9个QTL位点同时影响整精米率和垩白,位于4、7、8、9、10和11染色体;7个QTL位点同时影响垩白粒率和垩白度,分别位于第1、5、8、10、11和12染色体。(11)结合候选区间关联分析和单倍型分析,在第1、3、5、8和11染色体上的6个QTL位点共鉴定到37个候选基因,并挖掘到37个有利等位基因。