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水稻作为世界上主要的粮食作物,在不同生长时期都极易受到低温冷害的影响,从而导致产量以及水稻的品质下降。因此研究水稻的耐冷性和挖掘水稻耐冷基因具有重要意义。水稻的耐冷性是受多基因控制的数量性状,这就加大了对水稻耐冷基因进行挖掘的难度。近年来,随着分子标记技术的发展和应用,其已逐渐成为水稻耐冷基因挖掘的重要手段。同时随着高通量测序手段的不断升级,已经利用简化基因组测序等高通量测序手段建立了很多水稻高密度分子连锁图谱,在抗低温、抗盐碱、抗干旱等性状QTL定位中取得了诸多进展。油菜素内酯(Brassinolide,BRs)是一种新型植物激素,可在水稻遭遇低温逆境时起到一定的抵御作用,与水稻耐冷性状存在关联性。本研究以农艺性状良好的沈农265与耐冷性突出的东乡野生稻构建的140份回交重组自交系群体为研究材料,以苗期株高、根长、干重、鲜重为鉴定指标,结合简化基因组测序的SNP数据,在冷处理和BRs+冷处理条件下,对水稻苗期进行耐冷性鉴定及QTL定位,这将为耐冷水稻材料的创制及BR途径相关耐冷基因的挖掘奠定理论基础。具体研究结果如下:(1)根据水稻在低温胁迫下苗期的株高、根长、干重和鲜重四种表型变化数据,进行了耐冷等级划分。在株高数据中单纯冷处理和BRs+冷处理的群体高度普遍集中在20-30 cm范围,株高在25-30 cm范围之间,BRs+冷处理多于单纯冷处理22个株系。在干重数据中,单纯冷处理和BRs+冷处理的群体重量普遍集中在0.02-0.03 g的范围,BRs+冷处理比单纯冷处理多15个株系。在鲜重数据中,单纯冷处理和BRs+冷处理的群体重量普遍集中在0.1-0.2 g范围,在0.15-0.2 g范围内BRs+冷处理比单纯冷处理的株系数量多12个株系。这些结果表明BRs处理增加了水稻群体材料的苗期耐冷性。(2)用简化基因组测序技术(GBS)对140份回交重组自交系群体进行测序,并对测序结果进行SNP基因分型,参数设置缺失率≤20%、最小等位基因频率≥5%,筛选出1145个多态性标记位点并构建遗传连锁图谱。其特征为:在12条染色体上共有1145个标记,第7号染色体上的标记分布最少,仅有77个,第4号染色体上标记分布最多,有117个;染色体的总遗传距离为31883.3 c M,总物理距离为394.1 Mbp,每个标记的遗传距离间隔范围在1.9-146.3 c M之间。(3)使用IciMapping4.2软件中的完备区间作图法,将LOD阈值设置为3进行QTL定位分析。在所测量的4个性状中共定位到114个QTL位点,其中单纯冷处理条件下定位到27个QTL,LOD值最大为8.4626,表型贡献率最大为18.2439%;BRs+冷处理条件下定位到87个QTL位点,LOD值最大为11.4737,表型贡献率最大为15.0490%。分别来看,单纯冷处理条件下与株高相关的QTL有3个、与根长相关的QTL有2个、与干重相关的QTL有19个、与鲜重相关的QTL有3个。BRs+冷处理条件下与株高相关的QTL有6个、与根长相关的QTL有31个、与干重相关的QTL有30个、与鲜重(4)相关的QTL有20个。综合来看,4种性状在BRs+冷处理条件下定位到的QTL数量要多于在单纯冷处理条件下定位出的QTL位点数量。另外,同一性状不同处理方式以及不同性状定位到的一些QTL位点区间存在重叠甚至完全一致的情况。(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到4种耐冷相关基因,分别为MYB、WRKY、ERF和LIC基因。其中LIC基因是已知与BRs途径相关的耐冷基因,只在BRs+冷处理的条件下被注释到。这些可为进一步研究BRs途径下耐冷基因的具体功能及调控关系奠定基础。