强活力的水稻种子应具有良好的低温萌发性和耐贮性。水稻直播稻栽培具有生产成本低、操作简便等优点,随着经济的发展,劳力成本的增加,在许多亚洲国家直播水稻的面积正逐年增加。但在亚热带地区由于早稻播种季节常遇到低温、冷水灌溉等影响,造成种子发芽不整齐、缺苗垄断等现象,给水稻直播带来非常大的障碍。种子在低温下能够良好、快速、整齐的萌发能力是推广水稻直播栽培的必要条件。同时,种子耐贮性也是保障种子和粮食安全贮藏的重要条件,水稻的直播栽培也需要种子在储藏后能够有良好的萌发能力。因此种子活力(低温萌发和耐贮性)的育种和机理研究逐渐成为热点。为此,本研究利用南粳35(Japonica)/N22 (Indica)//南粳35回交重组自交系(Backcross inbred line)群体、USSR5(Japonica)/N22 (Indica)衍生的重组自交系(Recombinant inbred line)群体、Koshihikar(Japonica)/Kasalath(Indica) //Koshihikari回交重组自交系群体对种子低温萌发性和耐贮性相关QTL进行了分析,针对检测到的一个稳定表达的种子低温萌发相关主效QTL qLTG-9,构建了高世代回交群体及NIL,并进行了精细定位,主要结果如下：1.低温萌发性相关QTL位点的检测和稳定性分析本试验利用在不同环境(南京(2010年),南京(2011年),连云港(2011年))下种植南粳35/N22//南粳35回交重组自交系(BIL)群体对种子吸胀后第3、4、5、6天的低温萌发率进行QTL分析,共检测到15个与低温萌发性相关的位点,分别位于第1、2、3、4、5、7、8、9、10号染色体上；其中qLTG-8在三个环境中均有表达,qLTG-5在两个环境的不同天数表达,qLTG-1-1和qLTG-1-2是两个相邻的位点,qLTG-3在南京的不同年份吸胀多天均表达。其中qLTG-8是稳定表达的位点,与qLTG-5紧密连锁的分子标记将可在耐低温萌发水稻分子标记辅助选择育种实践中加以应用。2.利用重组自交系群体(RIL)检测低温萌发性相关QTL本试验利用2008年在南京种植的USSR5/N22衍生的RIL群体,对种子吸胀后第4和5天的低温萌发率进行QTL分析,共检测到3个与低温萌发性相关的QTL位点,分别位于第7、9和12号染色体上。其中qLTG-7和qLTG-9在第4和5天均有表达,qLTG-7和qLTG-9的最大可解释表型变异分别为9.5%和12.12%,qLTG-12仅在吸胀后的第4天检测到表达,本研究为后续精细定位低温萌发相关的位点提供理论依据。3.高世代回交群体及近等基因系(NIL)的构建和qLTG-9的精细定位本研究中通过构建高世代回交群体和NIL精细定位控制低温萌发性相关基因。通过将USSR5和N22的杂交后代中低温萌发能力弱的单株与USSR5不断回交,得到BC4F1,并利用构建过程中得到的高世代回交群体W907 (BC4F2),检测其中含有的控制低温萌发性相关位点,发现一个控制低温萌发的位点qLTG-9的表达,并在后代群体Y2469 (BC4F3)、Y2288 (BC5F2)高世代回交群体中能稳定表达,为此构建含有qLTG-9 (N22)插入片段的高世代回交群体和NIL,利用7218个单株的BC6F2群体,挑选交换单株在三地(南京(2010),海南(2010-2011),南京(2011))验证后代表型,并最终将qLTG-9定位在L9-25D--ID-1之间,对应日本晴序列为72.3kb区间内,并利用日本晴的序列在RAP-DB网站上进行基因预测,发现共有5个基因存在于这段区间内,它们分别为Os09g0395600, Os09g0396300, Os09g0396900, Os09g0395700和Os09g0395800。进一步研究发现NIL的休眠性较轮回亲本USSR5增强,对激素(ABA和GA)敏感性(常温和低温)也有所增强。4.种子耐贮性相关QTL的分析本文利用在不同环境中种植的Koshihikari/Kasalath//Koshihikari衍生得到的182个BIL群体,对在室温条件下储存32个月(种植在南京)和48个月(种植在南京,金湖和连云港)进行种子耐贮性鉴定,并进行定位分析。在第2、3、4、6、9和11号染色体共检测到6个种子耐贮性相关的QTL,分别命名为qSS-2、qSS-3、qSS-4、qSS-6、 qSS-9和qSS-11。其中qSS-9效应值最大,在不同的种植地点,不同的存储时间均检测到,其可解释环境变异为10.63-33.10%。利用Koshihikari/Kasalath//Koshihikari衍生的置换系(CSSL)群体进一步验证了qSS-2、qSS-4、qSS-6和qSS-9的真实性和效应值,为耐贮性的老化机理和育种研究提供理论基础。