水稻是亚洲地区人口的主要口粮,水稻的稳产、高产直接关系全球粮食安全。近年来,随着环境的不断恶化,干旱、盐害等非生物胁迫日益加剧,已严重威胁到水稻生产。在应对农业自然灾害的对策中,培育抗逆水稻品种是保证水稻高产和稳产的有效途径之一。在过去的20年中,分子标记辅助选择育种已广泛应用于指导作物育种生产,目前在水稻中已定位到许多与抗逆性相关的QTL,但是这些定位到的QTL很少被应用到分子辅助选择育种当中,主要原因是由于QTL受遗传背景和环境的影响比较大,在定位群体中检测到的QTL在育种群体中并不能够获得完全一致的效应。那么直接利用育种群体进行QTL定位无疑是一种很好的方法。但是在双亲构建的后代群体中,进行高产或者其它目标性状的筛选之后,得到的选择群体样本量都偏小,并且群体中个体之间的差异也很小,这就导致了我们不能利用传统QTL的定位方法来对选择群体进行QTL定位。针对这一局限性,本论文首先,创建了利用选择育种群体进行目标性状QTL定位的理论和方法;其次,利用计算机模拟和真实的实验数据对创建的方法进行了评估和验证,真实的实验数据是从4个不同的BC2群体中筛选的高产、抗旱和耐盐选择育种群体。主要研究内容如下:1、利用选择育种群体进行QTL定位方法和理论的创建由于选择育种群体中的个体都是针对目标性状行进定向筛选,具有方向性,在对目标性状进行选择的同时,与目标性状紧密相关的基因也被进行了选择,这样就使得与目标性状紧密相关的基因在该位点的基因型频率显著提高,从而造成与目标性状相关的基因所在的位点发生偏分离。因此,我们可以利用偏分离的方法对选择育种群体进行目标性状的QTL定位。同时,为了弥补在检测过程中因选择育种群体样本量小,统计量值低的缺陷,我们根据马尔科夫链的原理将不同的选择育种群体进行合并,采用广义线性模型(Generalized Linear Model)对合并后的选择育种群体进行偏分离位点检测。模拟实验数据分析结果显示:(1)在强选择压下,即使样本量小于10,目标位点依然可以被检测到(2)在选择强度和样本量相同的情况下,显性模型比加性模型更容易检测到目标位点;(3)多群体混合偏分离分析方法(Multi-population segregation distortion analysis,MSDA)与单个群体偏分离位点检测相比,可以显著提高QTL的检测效率。(4)在2个高产育种群体中共检测到7个QTL位点,其中有3个位点与已经克隆的高产相关的位点位置吻合,并且定位的位点可以在相应的随机群体中得到验证。通过选择来进行定位的方法加速了育种进程,同时这种方法还可以应用于林木和动物育种当中。2、高产、抗旱和耐盐导入系的培育利用4套选择导入系群体共筛选到17个抗旱导入系和6个耐盐导入系,其中有7个导入系还表现为正常灌溉环境下产量的提高。在筛选到的优势导入系当中,籼粳杂交后代筛选到的导入系要优于粳粳杂交后代筛选到的导入系。3、利用多群体混合偏分离分析方法定位抗旱和耐盐相关QTL以JG88为背景的4套BC2F2群体,共筛选获得68个高产导入系、133个抗旱导入系和146个耐盐导入系,同时构建与选择群体相对应的未经过目标性状筛选的随机群体。利用多群体混合偏分离分析的方法,定位到21个与高产、抗旱和耐盐相关的位点,分别位于第1、2、3、5、6、7和11染色体上。并且在不同性状之间可以检测到相同的QTL,比较耐盐和抗旱QTL定位结果,在第1染色体78 c M处有1个位点的重叠。比较耐盐与高产QTL定位结果,在第1染色体28.4c M和第6染色体26.2 c M处分别有1个位点的重叠。4、抗旱导入系CF16与轮回亲本JG88的表达谱分析将携带有目标性状QTL的抗旱导入系CF16与轮回亲本JG88在旱胁迫和正常灌溉环境下,进行转录组测序分析。在q DTY7.2所在区段内鉴定出5个未标注的差异表达基因,分别为LOC_Os07g01960、LOC_Os07g02260、LOC_Os07g05840、LOC_Os07g13490、LOC_Os07g03040。这些基因很可能是与水稻抗旱性相关的新基因,需要后续试验进一步验证。筛选的携带有目标性状(高产、抗旱和耐盐)QTL的导入系,不仅为QTL聚合育种提供了材料,而且为培育高产、抗旱和耐盐新品种提供了有价值的遗传信息。