水稻垩白是重要的稻米外观品质性状,对稻米的经济价值具有重要影响,对稻米的碾磨加工品质、蒸煮食味品质也有不利的影响。稻米垩白粒率（CGP）、垩白度（CGG）偏高是我国水稻生产中亟待解决的问题之一。定位多环境、多遗传背景稳定表达的垩白性状QTL可促进低垩白性状的分子标记辅助选择,为克隆垩白性状基因打下基础。本研究利用抽穗期一致的籼稻R498与R3551所构建的410份重组自交系群体,在7个环境条件下对垩白粒率、垩白面积（CGA）和垩白度三个垩白性状进行QTL定位。利用R498与R3551所构建片段代换系BC₄F₂群体,对垩白粒率QTL q CGP6、q CGP8进行了精细定位,分析两个位点在资源群体中对垩白粒率的影响,采用RNA-seq方法,分析了两种代换系与受体亲本相比,灌浆期颖果在转录组水平上的差异,主要结果如下:1.亲本和重组自交系群体种植于灌浆期温度较高的四川自贡、中等的四川温江和较低的江苏扬州,比较分析表明垩白粒率和垩白度随灌浆充实期温度升高而增加;三种施氮处理表明较高氮、低氮均可降低垩白粒率和垩白度,但差异较小;灌浆充实期温度是影响垩白形成的重要环境因素。垩白性状受环境影响较大,在相同环境条件下垩白性状主要受基因型影响。2.利用重组自交系群体在不同地点、不同年份和不同施氮水平的七个环境处理下共定位到19个垩白相关性状的QTL位点,分布于1、3、6、7、8、11号染色体,其中垩白粒率相关的q CGP6、q CGP8,垩白度相关的q CGG6.1和q CGG8.1在多种环境处理中被检测到,上述位点能稳定遗传。垩白粒率相关的q CGP6和垩白度相关的q CGG6.1位于同一区段,表型贡献率达到18-39%,是控制垩白粒率和垩白度的主效QTL;垩白粒率相关的q CGP8和垩白度相关的q CGG8.1位于同一区段,表型贡献率达5-10%,表明6、8号染色体可能各存在一个控制垩白形成基因,影响垩白粒率和垩白度。3.片段代换系BC₄F₂群体研究表明,来源于R3551的q CGP6、q CGP8位点控制高垩白粒率表现为显性。采用片段重叠法将q CGP6精细定位至AK621-AK599之间,该区间片段长度为96.8kb,结合该区间基因序列差异和灌浆充实期籽粒基因的RNA表达水平,q CGP6位点筛选到9个候选基因,其中包括一个已克隆基因Wx;将q CGP8的定位区间缩小至AK609-AK279之间,该区间片段长度为313.1kb,筛选到2个候选基因。4.利用水稻功能基因组育种数据库（RFGB）中已公布的3000份水稻资源的测序数据,考察抽穗期一致258份籼稻材料的垩白粒率,利用q CGP6和q CGP8的候选基因进行关联分析。结果表明,6号染色体候选基因单倍型为R498型的资源材料,垩白粒率相对较低,其变化范围是32.23-35.22%,单倍型为R3551型的资源材料垩白粒率相对较高,其变化范围是57.23-65.69%。Wx也是候选基因之一,但低垩白粒率资源材料中有许多材料为高直链淀粉含量的籼稻型Wx,高垩白粒率资源材料中也有许多材料为低直链淀粉含量的粳稻型Wx,据此推测,该区段可能存在控制垩白粒率的新基因,而非Wx基因。8号染色体候选基因的单倍型差异在资源材料中对垩白粒率无明显影响,可能是因为q CGP8位点对垩白粒率的贡献率较小,且资源材料影响垩白形成的基因多。5.片段代换系的垩白相关候选基因影响垩白形成关键期许多基因表达,导致垩白增加。转录组分析发现,R498、CSSL^Chr.6-R3551、CSSL^Chr.8-R3551三个材料按照三个灌浆时期各聚成一类,表明籽粒中基因表达模式会随灌浆时期而发生变化。R498和q CGP6、q CGP8片段代换系灌浆期垩白粒率动态变化显示,开花后5d到15d的垩白粒率迅速下降,15d到20d缓慢下降,20d后到成熟有小幅度上升,说明灌浆15d左右是垩白形成的关键时期,该时期高垩白代换系的基因转录水平差异可能对水稻垩白形成具有更重要的影响。与R498相比,两个高垩白代换系在开花后15d有417个基因的表达量同时下降,是所有时期中最大的交集,再次证明了灌浆15d是垩白形成的关键时期。6.GO分析和KEGG分析发现垩白形成的调控网络复杂,差异表达基因涉及颖果内胁迫反应、能量供应、碳代谢、淀粉与蔗糖代谢、氨基酸生物合成、蛋白质加工等生理活动的变化密切相关,涉及的细胞组分包括细胞壁、胞外区、液泡和质膜等。灌浆15d两个高垩白代换系在多个通路中有共同变化基因,包括淀粉和蔗糖代谢途径、碳代谢途径、内质网蛋白加工途径和氨基酸生物合成途径,这些代谢通路及差异表达基因可能对垩白形成具有重要影响。