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垩白是指稻米胚乳中白色不透明的部分，是由于胚乳中淀粉体和蛋白体排列不紧密，相互间存在空气而形成的光学特性。高垩白是影响水稻加工品质的一个主要问题。目前通过构建水稻遗传群体（如双单倍体群体、近等基因系）已定位了几个影响垩白的主效QTL，但还没有相关基因克隆的研究报道。本研究选用日本晴/珍汕97B染色体片段代换系（CSSLs）为研究材料进行垩白QTL的定位，对第8染色体上的垩白QTL（qPGC8-2）进行验证和分析，并利用生物信息学分析和RNA干涉技术初步确定了ISA1(异淀粉酶基因)能够影响水稻垩白、是qPGC8-2的可能候选基因，为探讨影响垩白的遗传机理和分子遗传改良水稻品质提供一定的基础。主要研究结果如下： 1、用180对在日本晴和珍汕97B间具有多态性的SSR标记对日本晴/珍汕97B染色体片段代换系进行全基因组QTL扫描，在第1、2、3、4、5、6、8、11、12染色体检测到垩白QTL共18个。其中第8染色体RM342-RM556区间的QTL(qPGC8-2）解释的表型变异率为23.2%，不同群体中都可以检测到。 2、利用代换系衍生的分离群体对第8染色体的QTL进行了验证。 3、通过生物信息学方法，推测异淀粉酶(isoamylase)基因ISA1影响稻米的垩白率。构建RNA干涉载体，农杆菌介导转化日本晴，转基因实验结果表明，阳性转基因单株的ISA1表达量下降，垩白率与阴性对照相比显著上升，达到20%-30%。可以认为，ISA1是影响稻米垩白的基因之一。 4、利用ISA1和GS3基因聚合材料构建近等基因系NIL1、NIL2A、NIL2B和NIL3，通过连续两年（2010、2011）分期播种试验表明，含有ISA1的NIL1、NIL2A和NIL2B的垩白率都显著下降，进一步验证了QTL qPGC8-2的效应；ISA1与播期和年份没有互作效应。该基因在聚合了粒型基因GS3后，可以显著地降低垩白率。