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水稻是世界上最主要的粮食作物之一,约有一半以上的人口以稻米作为主食。我国人口基数大,稻米需求总量多,但人均耕地面积较少。因此,培育高产稳产优质的水稻品种,不仅是广大育种学家们所追求的目标,也是保障我国粮食安全的有力举措。然而,随着近年来极端灾害的频繁发生,在我国东北地区甚至是江苏苏北地区发生了多次低温冷害导致正值孕穗期的水稻结实率下降,产量严重降低,造成了巨大的经济损失。因而,对水稻孕穗期耐冷性的研究具有十分重要的现实意义。本实验室前期在海南种植的SLA31/Sasanishiki衍生群体中发现部分低育株,推测是由于孕穗期对低温敏感造成的。SL431是以粳稻品种Sasanishiki为受体,籼稻品种Habataki为供体构建的染色体单片段代换系之一。为系统研究水稻孕穗期耐冷性遗传控制机制,我们以SL431/Sasanishiki衍生群体为材料,筛选构建代换片段更小的叠代系,分别进行自然低温和人工气候室低温处理,鉴定可能存在的耐冷相关QTL。此外,本实验选择了 4个孕穗期不耐冷的水稻品种,对它们不同生育时期的耐冷性进行了鉴定和初步研究。本研究获得的主要结果如下:1.以SLA31与Sasanishiki的杂交F2、F3代分离群体为材料,在SL431的代换片段内筛选出了 15种不同染色体代换长度的基因型,构建了该区段的叠代系。2.结合扬州田间正常温度和海南陵水自然低温,以结实率为耐冷指标,进行基因初步定位。在水稻第10号染色体上研究共定位出3个孕穗期耐冷主效QTL,分别将它们命名为qPF10.1、qPF10.2、qPF10.3,其中qPF10.1被定位在标记q1-5—q1-17间的562kb范围内;qPF10.2被定位在q2-20—RM5806间的322kb范围内;qPF10.3则被定位在q3-7—M132间的1338kb的范围内。3.通过分析发现,三个QTL之间存在遗传互作。当qPF10.3为sasanishiki基因型,qPF10.1和qPF10.2均为Sasanishiki或Habataki基因型时,水稻表现为孕穗期耐冷;当qPF10.3为Sasanishiki基因型,qPF10.1与qPF10.2基因类型不同,水稻表现为孕穗期冷敏感;当qPF10.3为Habataki基因型时,无论qPF10.1与qPF10.2基因类型是否一致,水稻孕穗期均表现出耐冷性。4.对不同水稻品种在不同生育时期耐冷性进行了鉴定及初步研究。为了研究水稻孕穗期耐冷性与其它生育期耐冷性的相关性,本实验收集了 4个孕穗期低温敏感的粳稻品种,包括淮稻14、扬育粳3号、宁粳3号、连粳3号等,以及低温耐冷的粳稻品种Sasanishiki和它的单片段代换系SL431作为对照,鉴定了芽期、苗期和孕穗期的耐冷性。结果表明,孕穗期表现为较强耐冷性的水稻种质在苗期的耐冷性也较强,存在显著的相关性。