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水稻是世界上最重要的粮食作物之一,我国又是最大的稻米消费国。然而由于工业废物的排放量增加,污水灌溉、大气沉降和含磷化肥的大量使用,导致稻田土壤受到严重的重金属污染,其中以镉污染最为严重。镉是人体非必要元素且是毒性最强的重金属元素,水稻对其具有较强的富集能力,因此近些年不断有媒体曝光“镉大米”事件,对人类的健康造成严重的威胁。因此,稻米中的镉积累及QTL定位研究,对培育水稻低镉新品种具有重要的指导意义。单片段代换系(Single Segment Substitution Line,SSSL)消除了遗传背景的干扰,是数量性状位点(Quantitative Trait Loci,QTL)定位和聚合的重要材料。本研究利用前人筛选出来的籽粒镉含量较低的21份单片段代换系进行籽粒镉积累QTL的鉴定,同时对2015年晚季构建的37份含有不同籽粒镉积累QTL的聚合系材料进行分子标记检测,筛选出纯合单株,之后对纯合株系进行籽粒镉含量检测,分析籽粒镉积累QTL的聚合效应,此外,在2017年晚季对21份单片段材料和37份纯合的聚合系材料进行主要农艺性状的考察。主要研究结果如下:1、2016年早晚季以及2017年早晚季,对单片段代换系籽粒镉含量进行检测。结果表明,水稻不同基因型材料表型存在明显的变异,受环境因素影响较大,但总体上籽粒镉含量表现为:韶关重金属污染田>本校教学实验基地。2、本研究共鉴定到11个控制水稻籽粒镉积累的QTL,将它们分别定位在第1、2、3、4、5、6、7、8和11号染色体上,其中10个QTL是控制水稻籽粒镉低积累的QTL,分别为qCd-1-1、qCd-2-1、qCd-3-1、qCd-3-2、qCd-4-1、qCd-5-1、qCd-6-1、qCd-8-1、qCd-8-2和qCd-11-1。另一个QTLqCd-7-1的供体来源不同,表现出的效应也正好相反,应该是同一个QTL的不同等位基因。3、从2016年早季至2017年晚季,共两年四季,对37份聚合系材料进行分子标记检测筛选出纯合体,在韶关污染田和本校试验田进行种植,检测籽粒镉含量,分析不同籽粒镉积累QTL的聚合效应。研究发现随着聚合的QTL数的增加,水稻籽粒镉含量总体上呈现不断降低的趋势,且韶关重金属污染田的籽粒镉含量下降的福度大于本校教学实验基地,聚合效应更明显。这些优良的单片段代换系和聚合系材料为水稻籽粒镉积累QTL的鉴定及聚合育种提供了一定的理论基础。4、在2017年晚季对21份SSSL和37份纯合的聚合系材料的主要农艺性状进行考察。研究结果表明水稻籽粒镉含量较低,可能受到抽穗期较短的影响,为水稻籽粒镉低积累品种的培育提供指导。本研究在鉴定了水稻籽粒镉积累QTL的基础上,对镉低积累QTL进行了聚合,结果证明这些微效QTL的真实存在,并且通过聚合育种可以得到籽粒镉含量更低的水稻新品种,为水稻籽粒镉低积累基因聚合育种提供了一定的理论基础。同时本实验还研究了籽粒镉积累与抽穗期的关系,这也为水稻籽粒镉低积累品种的选育提供了参考。