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水稻是世界上最重要和最主要的粮食作物,由于不同的非生物胁迫,水稻生产面临着严峻的挑战,严重降低了水稻的产量和品质。酸性土壤占发展中国家耕地土壤的60%,酸性条件下铝毒胁迫对全球粮食安全造成极大威胁;铁是一种重要的植物元素,在植物中的多个过程中起着关键作用。当土壤中的氧气耗尽时,铁会转化为毒性最强亚铁离子形式;镉是一种重金属,在植物中没有适当的生物学作用,即使在非常低的浓度下也仅对植物有害。铝毒、亚铁离子毒害及镉的危害已成为影响全球水稻生产主要非生物胁迫。本研究利用粳稻品种02428和籼稻品种昌恢89衍生的122个回交重组自交系(BRILs)为材料,在水培条件下进行了铝离子、亚铁离子、镉离子毒害对BRILs群体幼苗的影响。应用3075个高度稳定的SNP标记构建bin图谱进行耐铝、耐亚铁毒、镉胁迫QTL定位。结果如下:(1)以相对根长作为评价水稻群体耐铝性的标准,结合3075个高度稳定的SNP标记构建bin图谱。定位了6个苗期耐铝相关的23个QTL其中q CRL-6、q SRL-6和q RRL-6在3个环境中都被检测到,表明这3个QTL是稳定的QTL。q RRL-6是增效作用的新主效QTL,遗传力较高(H2=96.59%)。此外,还以SL、SFW、RFW、SDW和RDW为耐性指标,检测到q SSL-11、q RRFW-1和q RRDW-1、q RRDW-8等新的QTL。本研究定位到的3个QTL,q RRFW-1、q RSDW-1和q RRDW-1,它们都是多效性QTL,这些QTL可通过分子标记辅助选择和QTL聚合来帮助提高水稻耐铝性。(2)共检测到23个苗期不同性状的QTL,对照条件下鉴定到3个QTL,表型变异为14.36%~62.46%,胁迫条件下鉴定到11个QTL,表型变异为7.89%~47.39%,胁迫/对照条件下鉴定到9个QTL,表型变异为9.17%~183.50%。对照QTL的LOD值为4.0 5~17.04,胁迫条件下QTL的LOD值为2.6 4~11.46,胁迫/对照比条件下QTL的LOD值为2.6 1~131.63。用SL、RL、SFW、RFW、SDW和RDW评价耐铁性。检测到多个稳定的QTL,即q SSDW-4、q SSDW-6、q RSDW-4和q RSDW-6,并成功地检测到一些与水稻耐铁相关的新的QTL,即q RSFW-1、q RRFW-10和q RRDW-1。本研究结果表明,通过分子标记辅助选择和QTL相结合达到农艺性状最大的遗传改进,以培育水稻耐亚铁毒品系。(3)在不同的试验条件下确定了5个镉胁迫主效QTL。其中1个QTL(q CRL-1)位于1号染色体上,LOD值为2.91,贡献率为10.67%。在镉胁迫下,定位到两个主效QTL,q SRL-11和q SRDW-3,分别位于第11和3染色体上,LOD值为2.53~2.59,表型变异为9.45%~9.76%。在镉胁迫/对照条件下,在第1和第4染色体上检测到q RRFW-1和q RSDW-4两个QTL,其LOD值分别为2.82和2.74,表型变异为0.81%~9.85%。利用6个苗期性状SL、RL、SFW、RFW、SDW和RDW对其进行耐镉性定位。研究结果表明,q SRL-11、q RRFW-1、q RSDW-4和q SRDW-3是镉胁迫下BRILs苗期新的主效QTL,有利于进一步利用QTL聚合技术选育优质稻,BRIL群体更有利于镉耐性QTL的定位。