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水稻是世界上最重要的粮食作物之一,我国又是水稻的主产区。随着城市不断扩张,工业发展不断壮大,“三废”随意排放,化肥、农药滥用,造成我国耕地重金属污染,而水稻具有较强积累镉的能力,近些年来不断有媒体报道“镉米”事件的发生。镉是毒性很强的元素,是继汞之后第二大威胁人类健康的重金属。因此,研究稻米中镉的积累及其QTL定位,对水稻育种有重要的指导意义。本研究以本实验室构建的单片段代换系为材料,检测水稻籽粒中镉含量,代换片段重叠群作图,分析镉积累相关的QTL,充分挖掘控制水稻镉积累的基因,将其应用到育种实践中,实现水稻籽粒镉含量达到安全水平。本研究得到的主要结果如下:(1)在2015年早季和晚季,对单片段代换系籽粒检测镉含量,水稻不同基因型的材料对镉耐性差异显著;环境因素影响较大,总体上籽粒镉含量:早季>晚季,韶关重金属污染田>本校教学实验基地。(2)本研究检出了10个控制水稻籽粒镉积累的QTLs,将它们定位在第1、3、6、7、8和11号染色体上,其中3个是镉低积累的QTLs,分别为q Cd-1-1、q Cd-3-1和q Cd-8-2,7个是镉高积累的QTLs,分别为q Cd-3-2、q Cd-3-3、q Cd-6-1、q Cd-7-1、q Cd-7-2、q Cd-8-1和q Cd-11-1。在10个QTLs中,5个QTLs的定位区间与其他学者定位的QTLs有共同区域,还有5个QTLs的定位区间并没有学者报道。(3)定位的镉高积累QTL q Cd-7-1的材料以W04供体,所以在2015年早季和晚季从其它聚合系材料中挑选出携带W04代换片段的12个材料C152-8至C152-19进行籽粒镉含量检测。两季检测数据表明10份材料籽粒镉含量超标,2份达到安全水平,为C152-13、C152-14。用分子标记检测片段,发现C152-13、C152-14的片段在标记RM3859、Cd30处检测为1(带型与受体W0相同),而其他10份材料为3(带型与供体W04相同),说明C152-13、C152-14的片段上控制高镉积累的基因被其等位基因所替代了,因而C152-13、C152-14失去了积累镉的能力。进一步验证了本研究定位的高镉积累的QTL q Cd-7-1的真实性。同时,将q Cd-7-1定位区间缩小到RM3859-Cd30之间。已报道的两个控制水稻镉积累的基因Os NRAMP1和Os NRAMP5在q Cd-7-1的定位区间内,还有1个定位的镉高积累QTLq GCd7与这个范围有重叠部分,证明q Cd-7-1是一个重要的QTL。本研究定位的镉低积累QTLs可用于分子聚合育种,在保证水稻高产、优质的前提下降低水稻籽粒镉含量,达到安全水平;定位的镉高积累QTLs也为今后培育低镉品种奠定了理论基础。