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摘要
【目的】水稻是重要的粮食作物，芽期是水稻生长发育过程中最脆弱的时期，直播稻遭遇冷害时发芽率大幅降低，减产严重。深入了解耐冷性的遗传机制，为培育芽期强耐受性水稻品种奠定基础。【方法】以世界范围内14个国家代表性的238份水稻种质资源为试验材料，于2021和2022年在沈阳开展表型鉴定试验，统计不同水稻品种在人工气候培养箱15℃低温条件下第1—10天的发芽率和相对发芽率，利用R语言绘制5—10 d的频率直方图，通过表型丰富度Hill值选择宜作关联分析的天数，将发芽率和相对发芽率表型数据与重测序数据相结合，进行基于混合线性模型MLM(QK)的全基因组关联分析，并对所获得的SNP位点进行耐冷候选基因的预测。【结果】发芽率频数分布直方图和表型丰富度计算结果显示第8天发芽率多态性最好，其Hill值为0.84，高于其他几天发芽率（0.48—0.83），可用于全基因组关联分析；主成分分析结果显示，这些水稻品种可以分为indica、aus、temperate japonica、tropical japonica和aromatic 5个亚群；2个指标进行的GWAS分析检测到3个相同的显著性SNP位点，均位于第4染色体，解释表型的11.9%—25.4%；在上下游各50 kb进行基因搜索，共发现24个相关候选基因，进一步开展LD和单倍型分析，发现LOC＿Os04g24840和LOC＿Os04g25140的不同单倍型耐冷性之间存在极显著差异。LOC＿Os04g24840被编码区SNP分为5个单倍型，且Hap＿3的耐冷性显著强于Hap＿1;LOC＿Os04g25140被编码区SNP分为18个单倍型，且77 bp处的氨基酸变异（S>L）存在籼粳差异。结果表明，编码糖基转移酶的基因LOC＿Os04g24840和编码F-box蛋白基因LOC＿Os04g25140可能与水稻芽期耐冷性密切相关。【结论】在238份水稻种质资源中共检测到3个与芽期耐冷性显著关联的SNP位点，筛选出2个与水稻芽期耐冷性相关的候选基因。
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