水稻（Oryza sativaL.）即亚洲栽培稻,属于三大重要的粮食作物之一,供养着超过50%的世界人口。全球人口的日益增长和环境的持续恶化给高产水稻的育种提出新的挑战。水稻产量属于复杂的数量农艺性状,粒形（粒长、粒宽、粒厚）和粒重与水稻产量密切相关。连锁分析和关联分析是QTL定位的主流方法,近年来得到了快速发展。Bin map方法的提出提高了连锁分析的准确度和运算力;而多位点全基因组关联分析解决了单位点关联分析假阴性率高、微效QTL定位不足等问题,特别适合水稻这类严格闭花授粉作物。因此,为了深入挖掘水稻粒形、粒重性状相关的QTL,本研究首先利用籼粳稻杂交衍生的高世代重组自交系群体构建高密度遗传图谱并进行籽粒相关性状QTL的定位。同时,运用5种多位点全基因组关联分析的方法,对水稻核心种质资源进行籽粒相关性状的关联分析,鉴定并筛选出与粒宽和粒重相关联的候选基因;然后结合连锁分析和关联分析的结果,得到3个共定位区域,其中两个QTL位点与已发表基因重合,qGW-5-1为新QTL,其与水稻粒形、粒重性状紧密相关。最后,对稻属产量相关的SPL基因家族进行了系统分析。获得的主要结果如下:（1）利用粳稻RPY和籼稻珞恢9号作为父母本构建的重组自交系（RILs）,对RILs F11代270个株系进行高通量重测序,共得到4,758个高密度的Bin标记,并构建出平均图距达到0.5 cM的高精度遗传图谱。在2016年湖北鄂州和2017年海南陵水调查了 RILs的千粒重性状,在2018年湖北鄂州调查了 RILs的4个粒形相关性状（粒长、粒宽、籽粒长宽比和粒厚）。利用完备区间作图法（ICIM）定位QTL,取LOD大于等于2.5,粒形和粒重分别定位出8和11个QTL,其中qGW-5-1和qGL WR-5-1被重复检测到,其候选基因为LOC Os05g09020,是WRKY基因家族成员WRKY67。（2）利用单位点混合线性模型MLM和五种多位点关联方法（mrMLM、FASTmrEMMA、pLARmEB、ISIS EM-BLASSO 和 pKWmEB）对 533 份水稻核心种质资源的产量相关性状（粒长、粒宽、粒厚、千粒重和单株产量）进行全基因组关联分析。基于MLM单位点关联模型,在p值小于1.65×10-6的潜在关联阈值下,筛选关联结果得到上述5个性状的显著的SNP标记分别为161、136、160、189和171个。基于多位点关联模型,取LOD大于等于3.0,共检测到上述5个性状的QTN分别为152、106、12、111和64个。其中,至少被两种多位点方法同时检测到的QTN共有74个。比较前人发表的QTL发现,定位到千粒重相关的QTN qKGW-7-2、qKGW-8-1和qKGW-8-2分别与SPL基因家族中的OsSPL13、OsSPL15和OsSPL16相关。结合单位点分析结果,对两个重点候选QTN进行单倍型分析,共检测到12个候选基因。利用基因差异表达分析和前人研究结果发现,有两个基因具有研究价值,分别为与粒宽相关的LOCOs07g31450和与千粒重相关的LOCOs09g02830。（3）对稻属AA基因组中2个栽培稻和4个野生稻的SPL基因家族进行系统分析。共鉴定出105个稻属SPL家族成员,由两个大的亚家族Ⅰ、Ⅱ组成,其中Ⅱ又分为ⅡA、ⅡB和ⅡC。其中Ⅰ与ⅡA具有相似的结构特征,外显子数目较多,不含miR156调控元件,与其他亚家族差异明显。此外,共鉴定出19个OsSPL同源基因组,均受到较强的驯化选择压力。同一组内同物种间的结构相似,不同组间显示出明显差异,包括基因拷贝数变异、内含子长度变化以及是否受miR156调控。顺式作用元件预测结果表明SPL基因多与光周期、植物激素调控有关。转录组分析显示miR156调控的靶基因的表达具有组织特异性。结合连锁分析和关联分析共同挖掘水稻粒形、粒重相关QTL,稻属AA基因组物种中转录因子SPL家族的结构特征及进化关系分析结果,将有助于进一步解析水稻粒形、粒重性状的遗传机制,并为水稻籽粒性状分子改良提供了重要依据。