水稻是世界上最重要的粮食作物之一,世界范围内有近一半的人口以水稻为主食。然而,目前我国某些地区农田土壤的镉（Cd）污染问题较严重,导致水稻籽粒的镉超标。镁（Mg）元素缺乏会引起人体的多种疾病,而通过提高水稻籽粒中的镁含量是增加人体镁摄入量的有效途径之一。因此,挖掘调控水稻耐镉胁迫和籽粒积累镁的QTL,为培育耐镉胁迫和富镁营养型水稻新品种打下基础。本研究利用在耐镉和籽粒镁含量性状上存在显著差异的亲本93-11和PA64s构建了包含132个株系的重组自交系（RIL）群体及RIL群体的高密度遗传连锁图谱,在对照和镉胁迫条件下对水稻的5个苗期性状以及杭州和陵水两地水稻成熟籽粒的镁含量进行了QTL分析;在此基础上,利用含有目标QTL的染色体片段代换系（CSSL）对重要位点进行了验证,研究结果如下:（1）利用浓度为50μmol/L的Cd Cl₂溶液,采用水培法对水稻幼苗进行镉胁迫处理,以不加Cd Cl₂的营养液作为对照,以苗长、根长、地上部干重、根干重和植株总干重5个性状的耐镉胁迫系数作为耐镉指标。从杭州和陵水收获的种子发苗的镉胁迫处理和对照条件下共检测到36个相关QTL,分别分布在水稻第1、2、3、4、5、7、9和10号染色体上,贡献率在0.89%～～18.10%之间。在对照条件下,检测到3个根长QTL,3个苗长QTL,3个根干重QTL,3个地上部干重QTL,3个植株总干重QTL;在镉胁迫条件下,共检测到2个根长QTL,4个苗长QTL,3个根干重QTL,3个地上部干重QTL,3个植株总干重QTL;同时,检测到2个耐镉胁迫根长QTL,1个耐镉胁迫苗长QTL,1个耐镉胁迫根干重QTL,1个耐镉胁迫地上部干重QTL和1个耐镉胁迫植株总干重QTL。（2）镉胁迫条件下的苗长QTL—q CDSL1.1和q CDSL1.2在陵水和杭州的田间试验中均可重复检测到。为了验证q CDSL1对镉胁迫反应的贡献,我们构建了93-11为背景的染色体片段代换系CSSL^{q CDSL1}。镉胁迫条件下,片段来源于PA64s的代换系CSSL^{q CDSL1}的苗长较93-11显著增加。在q CDSL1区间内的66个功能注释基因中,先前报道Os AUX1基因在镉胁迫条件下根部表达量显著升高。比对亲本93-11和PA64s的Os AUX1基因组序列发现,基因的启动子区存在6个单核苷酸多态（SNP）差异。因此,我们推测Os AUX1为q CDSL1的候选基因。（3）在杭州和陵水两地共检测到7个水稻籽粒镁含量相关QTL,分布在水稻第1、3、4、5、6、8和11号染色体上,贡献率在8.1%～21.7%之间,其中位于第1号染色体的qGMC1.1和qGMC1.2在陵水和陵水均检测到,所以我们选择qGMC1进行精细定位。（4）我们构建了93-11为背景的该QTL区间的染色体片段代换系。与相应对照亲本93-11相比,片段来源于PA64s的代换系CSSL^qGMC1的籽粒镁含量显著提高。将CSSL^qGMC1与93-11杂交获得分离群体,最终将qGMC1进一步定位在381 kb的物理区间内。综上所述,本研究在镉胁迫处理和对照条件下共检测到36个相关QTL,验证了来源于PA64s的q CDSL1可耐受镉胁迫并推测了q CDSL1区间内的候选基因;共定位到7个水稻籽粒镁含量QTL,并将qGMC1进一步定位在水稻第1号染色体381 kb的物理区间内。本研究为培育耐镉和富镁的水稻品种提供了遗传资源和理论依据。