产量相关性状、株高、抽穗期、耐热性及幼苗活力相关性状为水稻的重要性状，本论文构建了水稻DH、RIL遗传群体，并进行了分子标 记遗传作图，在此基础上考察了水稻的上述几个重要性状，定位了这几个性状的QTL，最后应用分子标记辅助选择，进行了水稻白叶枯病抗性基 因的转育。主要的研究内容和结果如下：

　　1、以与水稻耐贮藏材料(Daw Dam)有丰富分子标记多态性的常规材料2070、明恢63、Dulur、协青早B为亲本，分别与之杂交，采用改良 一步成苗花药培养法对其F₁代进行花药培养，以一步成苗法为对照，评价新方法在构建DH作图群体中的应用潜力。研究结果表明， 改良一步成苗法显著地提高了愈伤组织分化率、植株再生率、绿苗率、绿苗素质，且得到的DH系有良好田间表现，是构建DH作图群体的理想方 法，但不同基因型间的改进效果表现出一定的差异性，三个参试组合中Daw Dam／2070、Daw Dam／明恢63的培养效率有较大增幅。利用改良一 步成苗法己获得一定数量的DH群体，为开展进一步研究奠定了基础。

　　2、重组自交系群体是构建遗传连锁图谱的最常用群体之一；以中国水稻研究所育成的高产但感穗瘟的品种中156与半矮杆抗稻瘟病品种 谷梅2号杂交，建立由304个RIL(重组自交系)组成的品种间重组自交系群体，应用RFLP，RAPD，SSLP，RGA和CG共168个DNA标记，构建了全长为 1447.9cM、覆盖水稻基因组12条染色体的连锁图。

　　以中156／谷梅2号304个F₉重组自交系及双亲，于2001年分单季和连晚两季在杭州中国水稻研究所试验场以完全随机区组种 植实验材料，记载抽穗期、考种株高、穗长、单株有效穗数、每穗颖花数、每穗实粒数、结实率及千粒重等7个性状，将不同季别当作环境因子 处理，采用QTLMapper统计软件进行水稻株高、抽穗期和产量性状的QTL定位、上位性分析及其与环境的互作效应分析，同时对株高和单株有效 穗数进行了条件QTL定位(剔除抽穗期对株高和单株有效穗数的影响)。

　　上述8个性状共检测到42个主效应QTLs，分别位于除第9染色体以外的11条染色体上，其中只有6个主效应QTLs表现出与环境(季别)之间 存在显著互作(GE)。共检测到39对影响株高、抽穗期及产量构成性状的加性×加性上位性显著互作效应，其中株高6对，抽穗期2对，穗长2对， 单株有效穗数2对，每穗颖花数9对，每穗实粒数9对，结实率6对，千粒重3对，它们分别解释这些性状总变异的12.12％、1.38％、3.76％、 5.00％、10.24％、20.50％、16.31％和4.48％。在所有的上位性效应中，多数加性×加性上位性互作效应的贡献率及效应均较小，没有检测到 上位性效应与环境的显著互作。

　　在对株高和单株有效穗数条件QTL定位表明，共检测到7个影响株高的主效应QTLs和3个影响单株有效穗数的主效应QTLs，以及6对影响株 高、3对影响有效穗数的上位性QTLs。在影响株高的QTLs中，qPH7-1和qPH1O仅表现出与环境的互作；qPH7-2既表现加性效应也表现出与环境的 互作效应，另外4个QTLs未检测出与环境的互作；3个影响单株有效穗数的QTLs都仅表现为加性效应，而未检测出与环境的互作；检测到6对影响 株高和3对影响单株有效穗数的上位性互作QTLs，贡献率分别在1.9％到4.2％之间和3.26％到3.96％之间；没有检测到上位性QTL与环境的互作 效应。同时也显示抽穗期这一性状对株高和单株有效穗数QTLs的表达既有抑制作用、也具有较大的贡献率。

　　3、耐热性是水稻(Oryza sativa L.)抗逆研究中最重要的性状之一。本研究应用典型的籼(Oryza sativa L.spp．indica)、粳(Oryza sativa L. spp. japonica)交组合IR64×Azucena花药培养的DH群体及其已构建的分子连锁图谱，在田间及温室高温条件下对该DH群体的结实率 性状进行考查，采用QTLmapper 1.01软件检测控制结实率的加性和上位性效应的QTL，在第1、3、4、8和11等5条染色体上，共检测到6个具有加 性效应的QTLs，其中位于第1、3染色体的2个加性效应QTLs来自父本Azucena的等位基因，它们是耐热的QTL，能提高结实率9.50％和6.46％，其 贡献率为19.15％和2.86％，位于其余3条染色体的4个加性效应的QTLs来自母本IR64的等位基因，它能提高结实率4.33～10.37％，在第1、2、3 、4、5、7、8、11等8条染色体之间还检测到8对加性×加性上位性效应，其贡献率为2.279～8.13％。讨论了应用分子标记辅助育种选育耐热性 水稻的可能性。

　　4、以籼粳交IR64／Azucena的DH群体109个株系为研究材料，在黑暗条件下，通过适温(25℃～28℃)和低温逆境(16℃～19℃)对该DH群 体的种子进行发芽试验，测定幼苗中胚轴长度、芽鞘长、根长、苗高等幼苗活力的相关性状。采用QTLMapper统计软件检测控制这些性状的加性 效应QTLs和加性×加性上位性QTLs，共检测到24个加性效应QTLs和17对上位性QTLs，定位在除第9染色体以外的所有染色体上，其中4个加性效 应QTLs和2对上位性效应控制中胚轴长度：9个加性效应QTLs和5对上位性效应控制芽鞘长；6个加性效应QTLs和6对上位性效应与根长有关；有5 个加性效应5、选择抗白叶枯病的具Xa-21基因的供体亲本IRBB60与感病的多系1号与R2070的杂种后代(L1)回交。利用与Xa-21基因紧密连锁的分 子标记pTA248进行Xa-21基因标记辅助选择抗白叶枯病恢复系的选育，经过多次回交筛选出抗白叶枯病杂交水稻恢复系，所组配的新组合(中9A ／R8006)据初步试种，表现出穗大粒多，株型挺、耐肥抗倒的特点，2001年参加浙江省“8812”联品，表现抗白叶枯病和稻瘟病，比对照汕优 63增产6.67％，2002年参加南方稻区区试和浙江、江西、湖南等省区试，可望在生产上应用。

附：目录

1．文献综述
1.1 农作物重要农艺及产量性状的遗传特点
1.2 遗传标记
1.3 遗传连锁图的构建
1.4 质量性状基因的分子定位及分子标记辅助选择
1.4.1 分离群体分组分析
1.4.2 极端个体分组和隐性基因组分析
1.4.3 DNA池分析
1.4.4 近等基因系分析
1.4.5 质量性状基因的分子标记辅助育种选择
1.5 植物QTL定位的常用作图群体及其特点
1.6 QTL定位方法研究进展
1.6.1 基于加显一模型的QTL定位方法
1.6.1 单标记分析法
1.6.1.2 区间作图法
1.6.1.3 标记回归法
1.6.1.4 复合区间作图法
1.6.1.5 QTL定位的混合线性模型方法
1.6.1.6 Bayesian方法
1.6.2 上位性效应与QTL定位
1.6.3 QTL与主基因的对应性
1.6.4 QTL×环境互作效应及条件QTL定位
1.6.5 QTL的精细定位
1.6.5.1 减少背景噪音
1.6.5.2 改进统计方法
1.6.5.3 提高定位群体中重组个体的频率
1.6.5.4 构建单个QTL的近等基因系
1.6.5.5 全基因组QTL的精细定位
1.7 QTL定位在水稻育种中的应用
1.7.1 QTL克隆
1.7.2 鉴定种质资源中的有利等位基因
1.7.3 分子标记辅助选择改良数量性状
1.8 今后QTL的研究方向
参考文献

2．改良一步成苗培养法构建DH遗传群体
2.1 材料和方法
2.1.1 试验材料
2.1.2 培养基
2.1.3 花药培养
2.1.4 花药培养结果的测定和分析
2.2 结果与分析
2.2.1 愈伤组织诱导率和分化率
2.2.2 再生植株率、绿苗率和白苗率
2.2.3 绿苗素质及其田间表现
2.3 讨论
参考文献

3. 水稻RIL群体分子图谱的构建和产量性状、株高、抽穗期的QTL与环境的互作分析
3.1 材料和方法
3.1.1 田间实验与数据分析
3.1.2 分子标记定位
3.1.3 QTL定位及互作效应分析
3.2 结果与分析
3.2.1 中156／谷梅2号重组自交系分子图谱的构建
3.2.2 性状的表型与变异
3.2.3 产量构成因子及株高、抽穗期等8个性状的QTL分析
3.2.4 株高、抽穗期及产量构成因子等8个性状的上位性分析
3.2.5 抽穗期固定时所检测到的株高和单株有效穗数的QTLs结果与分析
3.2.5.1 抽穗期固定时株高和单株有效穗数的主效应QTL分析
3.2.5.2 抽穗期固定时株高和单株有效穗数的加加上位性效应分析
3.3 讨论
3.3.1 多态性检测
3.3.2 遗传连锁图的构建
3.3.3 产量构成因子及株高、抽穗期等8个性状的QTL分析
参考文献

4．水稻籼粳交阴群体耐热性的QTLs定位和上位性分析
4.1 材料与方法
4.1.1 DH群体的产生
4.1.2 耐热性试验
4.1.3 QTL定位及上位性分析
4.2 结果与分析
4.2.1 耐热性在双亲及DH群体中的表现
4.2.2 耐热性QTLs分析
4.2.3 上位性互作分析
4.3 讨论
参考文献

5．水稻幼苗活力相关性状的QTLs定位和上位性分析
5.1 材料与方法
5.1.1 研究材料
5.1.2 种子活力相关性状的测定
5.1.3 QTLs的检测
5.2 结果与分析
5.2.1 幼苗活力相关性状在双亲及DH群体中的表现
5.2.2 幼苗活力相关性状的QTL加性效应分析
5.2.3 上位性效应分析
5.2.4 幼苗活力相关性状的加性效应QTLs与上位性QTLs之间的关系
5.3 讨论
参考文献

6. 水稻抗白叶枯病基因的分子标记辅助选择
6.1 材料与方法
6.1.1 材料
6.1.2 方法
6.2 结果
6.2.1 标记恢复系对白叶枯病的抗性
6.2.2 实用、高效的分子标记辅助选择程序的建立
6.2.3 已筛选出抗白叶枯病杂交水稻新组合
6.3 讨论
参考文献