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低温冷害是导致水稻在各个生长期内受不同程度危害的重要环境因素之一,其对水稻产量的不利影响也是世界范围内普遍存在的问题。因此进行水稻耐冷性的研究,筛选出耐冷性强的水稻品种,对减轻水稻低温冷害具有重要意义。东乡野生稻具备较强的耐冷性,为水稻耐冷品种的选育及耐冷基因研究提供了较好的材料。油菜素内酯(Brassinolide,BRs)可在植物遇到低温环境时起到较好的抵御作用,BRs信号转导途径与植物耐冷性密切相关。将BRs途径下耐冷性鉴定和群体遗传理论作为研究基础,进行水稻耐冷种质的筛选鉴定以及进行QTL定位研究具有重要的理论和实践价值。本研究以耐冷性突出的东乡野生稻和超级稻品种SN265构建的140份回交重组自交系群体为研究材料,在低温处理和BRs喷施后低温处理下,对水稻芽期进行耐冷性鉴定及QTL定位并注释耐冷基因,将为水稻耐冷种质的选育及耐冷基因的发掘奠定了理论基础。主要研究结果如下:(1)将低温发芽率和低温成苗率按照耐冷等级划分为1、3、5、7、9级,并以成苗率作为参照标准,共筛选出23份极耐冷材料和6份极不耐冷材料。在低温发芽率耐冷性较强的1级和3级中,冷+BRs处理分别高于单纯冷处理6和17个株系;而在低温发芽率耐冷性较弱的7级中,冷+BRs处理低于单纯冷处理10个株系。在低温成苗率耐冷性较强的1级中,冷+BRs处理高于单纯冷处理6个株系;而在耐冷性较弱的7级中冷+BRs处理低于单纯冷处理1个株系。在株高中,单纯冷处理和冷+BRs处理的株系高度数量虽然均集中在6cm左右,但是冷+BRs处理多于单纯冷处理9个株系。在第一叶长中,单纯冷处理和冷+BRs处理的株系长度数量虽然均集中在3cm左右,但是冷+BRs处理多于单纯冷处理4个株系。结果表明喷施BRs后冷处理对低温发芽率、低温成苗率、株高和第一叶长均有一定的影响。(2)140份水稻回交重组自交系群体材料在低温胁迫条件下,测量并分析了芽期的4个耐冷性指标,分别为发芽率、成苗率、株高和第一叶长。在单纯冷处理条件下,发芽率与成苗率两者之间、株高与第一叶长两者之间呈极显著的正相关,相关性分别为r=0.37,r=0.39;成苗率与株高之间呈显著负相关,相关性为r=-0.21;但是在发芽率与第一叶长和株高之间,成苗率与第一叶长之间相关性不显著,这说明它们之间不存在直接关系。在冷+BRs处理条件下,4个性状之间的相关性与单纯冷处理表现一致;另外在4个性状的单纯冷和冷+BRs处理之间均呈现出极显著正相关,相关性分别为r=0.73、r=0.73、r=0.79、r=0.73,这说明单纯冷处理和冷+BRs处理之间有着直接关系并且冷+BRs处理的表型值要高于单纯冷处理。(3)根据简化基因组测序(GBS)结果进行基因分型,参数设置为缺失率≤20%、最小等位基因频率≥5%,根据ld标记筛选出1145个多态性标记位点和141个基因型构建遗传连锁图谱。其特征为:在12条染色体上总共有1145个maker,其中maker分布最少的是在第7号染色体上有77个,maker分布最多的是在第4号染色体上有117个;染色体的总遗传距离为31883.3cM,总物理距离为394.1Mbp,每个标记的遗传距离间隔范围在1.9-146.3cM之间。(4)利用IciMapping4.2软件中的ICIM作图法,LOD阈值设为3进行QTL定位。在4个耐冷性状中总共定位到73个QTL,包含单纯冷处理定位到49个QTL,LOD值最大为5.89,表型贡献率最大为11.71%;冷+BRs处理定位到24个QTL,LOD值最大为9.38,表型贡献率最大为14.69%,结果表明喷施BRs后冷处理比单纯进行冷处理的LOD值和表型贡献率均更高。其中单纯冷处理条件下低温发芽率相关QTL1个、低温成苗率相关QTL31个、株高相关QTL1个、第一叶长相关QTL16个;冷+BRs处理条件下,低温发芽率相关QTL3个、低温成苗率相关QTL12个、株高相关QTL4个、第一叶长相关QTL5个,低温成苗率和第一叶长两个性状单纯冷处理定位出的QTL较多,而低温发芽率和株高性状,冷+BRs处理比单纯冷处理定位出的QTL数量多。(5)根据4个性状的QTL定位结果,在目标区间的物理区域注释出6个耐冷基因,分别为DREB1、MYB、WRKY、ERF、BHLH和OsMADS18基因。其中DREB1和OsMADS18基因,分别在单纯冷处理和冷+BRs处理条件下的成苗率和发芽率性状的定位区间内,两个位点的区间均在两种处理下重合;MYB、WRKY和BHLH基因分别在单纯冷处理条件的第一叶长、第一叶长和低温成苗率性状的定位区间内;ERF基因在冷+BRs处理条件下的成苗率定位区间内。这些结果为进一步研究BRs途径下耐冷基因的具体功能及调控关系奠定了基础。