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水稻穗颈维管束是光合同化物、矿质营养及水分向穗部运输的必经通道,其数目、大小及功能直接影响水稻产量的高低。但迄今为止,控制水稻维管束性状的遗传基础研究仍知之甚少。本研究以3000份水稻重测序项目（3K RGP）中的抽穗期相近的423份种质资源为试材,利用27K高质量的SNP标记对水稻穗颈大、小维管束数及韧皮部、木质部、总面积进行全基因组关联分析（GWAS）。对重要QTL区间内的所有基因进行了候选基因关联分析和单倍型分析。主要研究结果如下:1.423份水稻种质资源的穗颈维管束性状均表现为广泛的遗传变异。籼稻亚群的穗颈大维管束数（2015和2016年平均分别为21和19.9个）显著多于粳稻（2015和2016年平均分别为16.1和15.5个）,而小维管束数在籼粳稻间无显著差异。2.通过全基因组关联分析,以P=1.0×10-4为显著阈值,共检测到20个控制水稻穗颈维管束性状的QTL。其中12个QTL在两年同时检测到。3.基于重要QTL区间的所有基因的关联分析和单倍型分析结果,挖掘出4个重要QTL区间的6个控制水稻穗颈维管束性状的候选基因。包括一个已克隆的维管束发育基因NAL1,和3个新发现的QTL（qLVN6,qSVN7和qSVA 8.1）。结合候选基因的生物学功能,我们讨论了它们最可能的候选基因。4.与轮回亲本特青相比,NAL1基因的近等基因系（NIL-NAL1）的穗颈大维管束总面积和韧皮部面积显著增大。本研究解析了水稻穗颈维管束性状的遗传基础,预测了4个控制水稻穗颈维管束性状QTL（qLVN6,qSVN7,qLVA4.1和qSVA 8.1）的候选基因。研究结果对通过分子育种技术培育高光合产物运输率的超高产水稻品种具有重要的指导作用,也将为后续维管束相关基因的克隆奠定基础。