氮胁迫与非胁迫条件下玉米叶形相关性状的QTL分析

【目的】叶片是植物光合作用的重要器官,也是蒸腾作用和抗逆的主要器官。在施氮 (N+) 与不施氮 (N–) 条件下鉴定玉米叶片相关性状的QTL,为高光效玉米新品种选育提供重要的理论依据。【方法】利用玉米骨干系综3为供体,许178为受体,通过杂交、回交和分子标记辅助选择的方法,构建了一套以许178为背景的综3单片段代换系 (SSSLs) 群体,其中包含160个单片段代换系。以这套SSSLs以及许178为材料,在施氮和不施氮条件下,通过一年三点 (贵州贵阳、德江和云南罗平) 的表型评价,利用复合区间作图法对叶面积、叶绿素含量和穗下绿叶数3个叶片相关性状进行QTL定位。【结果】在基因组范围内,两种氮处理条件下共检测到42个主要叶片相关性状QTLs,分布于10条染色体上。N+条件下,在3个地点共检测出8个叶面积的QTLs,5个穗下绿叶数的QTLs,8个叶绿素QTLs。其中,qLAI1b在3个环境中同时被检测到;qLAI1b在德江、贵阳和罗平点对叶面积的贡献率分别为14.41%、14.47%和16.38%,来自于综3的等位基因起增效作用。同时,穗下绿叶数QTL (qLN7a和qLN7b) 在3个环境中均被检测到。在氮胁迫 (N–) 条件下,3个环境中共检测出9个叶面积QTLs,7个穗下绿叶数QTLs,8个叶绿素QTLs;其中,位于bin3.08的叶面积QTL qLAI3b,片段大小为120.48 cM,在德江、贵阳和罗平的贡献率分别为20.4%、12.8%和13.2%,来自于许178的等位基因起增效作用;玉米穗下绿叶数QTL,位于bin9.01区的穗下绿叶数QTL qLN9 (umc1957～umc1867～umc2078),片段大小为62.7 cM。位于bin4.08的叶绿素含量QTL qCHL4a,片段大小为18.69 cM,在德江、贵阳和罗平点对叶绿素含量的贡献率分别为17.6%、10.6%和11.4%,且来自于亲本综3的等位基因起减效作用。【结论】不同氮素处理下,检测出一些共有的玉米氮响应的主效 QTLs,如qLAI3b (umc1844～umc1320～bnlg1182)、qLN7a (umc1642～umc2160～umc1929)、qLN7b (phi328175)。这些区段可能在玉米氮素吸收、转运和利用过程中起重要作用,可作为下一步精细定位和图位克隆玉米叶片相关基因的重要候选区域。     

氮、磷和钾营养对优质玉米子粒产量和营养品质的影响

施用氮、磷和钾营养对优质玉米子粒产量和营养品质有明显的影响。氮磷钾营养平衡施用(NPK)较不施氮(PK)、不施磷(NK)和不施钾(NP)显著增加优质玉米产量,使高油玉米(农大115)分别增产15.9%、6.9%和12.1%,使高淀粉玉米(白玉109)依次增产20.3%、8.6%和12.7%。施氮能增加高油和高淀粉玉米子粒蛋白质、醇溶蛋白和清蛋白含量;施磷或施钾能增加高油玉米子粒蛋白质、醇溶蛋白和清蛋白含量以及氨基酸和必需氨基酸含量,而对高淀粉玉米子粒蛋白质及其组分含量基本无或较小影响。施氮使高油玉米子粒氨基酸和必需氨基酸含量提高0.83和0.41个百分点,使高淀粉玉米提高1.18和0.36个百分点;施氮、施磷和施钾增加高油和高淀粉玉米淀粉总量和支链淀粉含量,降低直链淀粉含量。施氮能增加高油和高淀粉玉米子粒油分、亚油酸和油酸含量,使高油玉米分别增加0.83、0.41和0.30个百分点,使高淀粉玉米分别增加0.34、0.18和0.13个百分点,而施磷或施钾对两品种子粒油分、亚油酸和油酸含量的影响不明显。     

施氮与不施氮条件下玉米开花期相关性状的 QTL 定位

【目的】 探究施氮与不施氮对玉米开花期相关性状变异的影响,并定位相关 QTLs。 【方法】 以玉米的骨干自交系综 3 为供体亲本,许 178 为受体亲本,通过杂交、回交和分子标记辅助选择的方法,构建了一套以许 178 为遗传背景的综 3 染色体单片段代换系 (SSSLs) 群体,其中包含 160 个单片段代换系。以这套 SSSLs 以及许 178 为材料,采用裂区试验设计,在施氮 (N+) 和不施氮 (N–) 条件下,通过一年三点 (贵州贵阳、德江和云南罗平) 的表型评价,利用复合区间作图法对玉米散粉期、吐丝期和散粉–吐丝间隔期 (ASI) 3 个开花期相关性状进行 QTL 定位。 【结果】 在基因组范围内,2 种氮处理条件下共定位到 54 个开花期相关性状 QTLs,主要定位在第 1、3、6、9 和 10 染色体上。其中 5 个 QTLs 在 3 个环境中均被检测到。施氮条件下,吐丝期 (DTS) 相关位点qDTS9a,位于第 9 染色体,可解释表型变异的 3.05%;吐丝散粉间隔期 (ASI) 相关位点qASI10a,位于第 10 染色体,可解释表型变异的 30.74%。不施氮条件下,散粉期 (DTP) 相关位点qDTP9,可解释表型变异的 3.43%;吐丝期相关位点qDTS9a,位于第 9 染色体,可解释表型变异的 4.08%;ASI 相关位点qASI10,位于第 10 染色体,可解释表型变异的 50.28%。对不同处理条件下的定位结果比较发现,不施氮条件下检测到的 QTLs 数目显著高于施氮条件下的检测数量。 【结论】 不同氮素处理下存在一些共有的控制玉米开花期相关的遗传区段,分别位于 Bin9.02 (umc1170-umc1636-bnlg1401-umc1271) 和 Bin10.04 (umc1077-umc1053-umc2350),这些区段可能在玉米氮素吸收、转运和利用过程中起重要作用,可作为下一步精细定位和图位克隆玉米开花期相关基因的重要候选区域。      

施氮对高淀粉玉米和普通玉米子粒可溶性糖和淀粉积累的影响

采用田间试验、植株生理生化分析和电镜观察等方法,研究了不同氮肥用量对高淀粉玉米吉单535和普通玉米军单8号子粒糖分与淀粉形成的影响。结果表明,在施氮量N 0～200 kg/hm2之间,两品种玉米子粒淀粉含量随着施氮量的增加而增加,过量施氮则淀粉含量降低。灌浆期吉单535子粒蔗糖、果糖、葡萄糖含量高于军单8号,适量施氮使子粒灌浆期保持较高的蔗糖、果糖和葡萄糖含量,有利于淀粉合成。高淀粉玉米在成熟期淀粉粒充满了细胞,大小均匀,排列有序;普通玉米的淀粉粒则没有充满细胞,大小不一,排列混乱。适宜施氮下淀粉粒大小较为均匀,淀粉粒之间挤压轻微,而过量施氮下淀粉粒相互挤压成多面体状。     

供氮和不供氮条件下玉米穗部性状的QTL定位

【目的】分析供氮（+N）和不供氮（-N）2种条件下玉米穗部性状QTL定位结果的差异,挖掘在-N条件下特异表达的主效QTL,为玉米的氮高效分子育种提供理论依据。 【方法】以优良玉米自交系许178（氮高效）×K12（氮低效）衍生的150个F₇代重组自交系（recombinant inbred lines,RILs）为试验材料,在+N和-N 2种处理条件下进行2年的田间试验,对玉米的穗长、穗粗、穗行数、行粒数和单株产量共5个穗部性状进行表性鉴定。使用基于混合线性模型（mixed liner model,MLM）的最佳线性无偏预测法（best linear unbiased prediction,BLUP）,结合2年的表型数据,估计各家系各性状在不同氮水平下的育种值。然后利用QTL IciMapping V4.0软件的完备区间作图法（inclusive composite interval mapping,ICIM）对这5个性状的育种值进行+N和-N条件下的QTL分析。 【结果】玉米的穗长、穗粗和穗行数在不同氮水平下差异不大,而行粒数和单株产量在-N条件下呈现出显著降低的结果。两种氮水平下共定位到20个穗部性状QTL,其中+N条件下定位到11个QTL,包括穗长2个、穗粗1个、穗行数2个、行粒数1个和单株产量5个。-N条件下定位到9个QTL,包括穗长1个、穗粗1个、穗行数2个、行粒数1个和单株产量4个。这些QTL分布在除第2染色体以外的其余染色体上。两种氮水平下定位到5个“一致性QTL”,分别为qEL7a,qED7a,qRNE9b,qGYP1a和qGYP6a,这5个“一致性QTL”具有较高的表型贡献率,在不同氮水平下的贡献率均超过了10.00%。在-N条件下共发现4个特异表达的QTL,分别为qRNE9a,qKNR6a,qGYP3a和qGYP8a,其中qRNE9a和qGYP3a是贡献率超过10.00%的主效QTL。无论是在+N还是-N条件下,都发现了控制不同性状的基因之间紧密连锁或是同一个基因的一因多效现象,这与穗部各性状间的高度相关性表现一致。 【结论】控制玉米穗部性状的基因在不同氮水平下的特异性表达直接导致了玉米穗部性状表型上的差异。5个“一致性”主效QTL和2个在不供氮条件下特异表达的主效QTL,均有利于提高玉米抵抗低氮胁迫的能力。研究中发现的几个控制玉米穗部性状的QTL富集区可能存在一些关键基因,值得进一步研究。     

施氮量和花后土壤含水量对小麦氮代谢特性和子粒蛋白质含量的影响

在池栽条件下,研究了施氮量和花后土壤相对含水量对小麦氮代谢特性和籽粒蛋白质含量的影响。结果表明,在同一施氮量下,旗叶和子粒硝酸还原酶（NR）和谷氨酰胺合成酶（GS）活性表现为花后土壤相对含水量（Soil relative water content , SRWC）以60%～70%最高,过低（40%～50%）或过高(80%～90%)均降低NR和GS活性。旗叶蛋白酶活性随土壤相对含水量增加而降低;花后土壤相对含水量过低不利于叶片游离氨基酸含量的提高,过高则前期氨基酸合成少,后期向子粒转运不彻底。子粒游离氨基酸和蛋白质含量也随土壤相对含水量增加而降低;子粒蛋白质积累量以花后土壤相对含水量为60%～70% 时最高,过高和过低均不利于子粒蛋白质积累。在同一土壤含水量下,旗叶和子粒NR和GS活性表现为随着施氮量的增加而升高,蛋白酶活性随着施氮量增加而降低;旗叶和子粒游离氨基酸含量、子粒蛋白质含量和积累量随施氮量增加而提高,但施氮量过多,蛋白质积累量增加幅度减小。试验表明,小麦生产中可以通过施用氮肥和控制花后土壤水分含量技术,调节植株氮代谢,提高子粒蛋白质含量。     

水氮耦合对强筋冬小麦子粒蛋白质和淀粉品质的影响

在高肥力条件下,研究水氮耦合对小麦子粒产量、蛋白质含量及组成、蛋白质质量、淀粉含量及组成和淀粉品质的影响。结果表明,无论施氮与否,灌水均显著提高小麦子粒产量,同时显著降低子粒粗蛋白、单体蛋白及湿面筋含量;但不同灌水量间(W1、W2、W3)差异不显著。在低灌水频次(W0、W1)条件下,施氮具有明显的增产效应;而高灌水频次(W2、W3),施氮的增产效应不显著。随着灌水次数增加,谷蛋白总量保持稳定,而谷蛋白组分产生了显著的变化,其中可溶性谷蛋白含量呈上升趋势,不溶性谷蛋白含量和谷蛋白聚合指数呈下降趋势,粉质仪参数(形成时间和稳定时间)也呈下降趋势。小麦子粒蛋白质含量及组分和子粒品质均因施氮(N.168.kg/hm2)而有不同程度的提高,其中非面筋蛋白(清蛋白和球蛋白)的增加幅度高于面筋蛋白(醇溶蛋白和谷蛋白),可溶性谷蛋白增加幅度高于不溶性谷蛋白,即降低了谷蛋白聚合指数。水氮对子粒的淀粉含量及其组成的影响存在明显的交互效应。在不施氮肥条件下,随灌水次数增加,支链淀粉和总淀粉含量呈上升趋势;施氮条件下,各灌水处理(W1、W2、W3)的总淀粉和支链淀粉含量均显著高于不灌水处理(W0),但各灌水处理间差异不显著。随灌水次数增加,直链淀粉含量和直/支比均呈下降趋势,黏度仪指标(峰值黏度、稀值、最终黏度和反弹值)均呈上升趋势。施氮在低灌水频次(W0、W1)条件下促进支链淀粉的合成,同时降低直链淀粉含量和直/支比;高灌水频次(W2、W3)条件下则相反。     

施氮对不同种植密度下夏玉米产量及子粒灌浆的影响

以夏玉米杂交种郑单958为材料,在不同种植密度(52500、67500、82500株/hm2)及不同供氮水平(0、120、240、360kg/hm2)下对玉米子粒产量、产量构成、植株地上部干物质积累、子粒灌浆动态及灌浆过程中的物质代谢状况进行了研究。结果表明,不同施氮水平及种植密度下子粒产量的差异主要是由穗粒数所决定。产量及穗粒数的形成与植株地上部干物质积累密切相关,施氮可明显促进植株地上部干物质积累量的增加。穗顶部与中下部子粒的灌浆动态及物质代谢具有明显的不同,授粉后5～20d,顶部子粒灌浆体积、干重、灌浆速率、总可溶性糖、蔗糖、淀粉含量均明显低于中下部子粒;同化物供应的差异是导致顶部与中下部子粒发育差异的一个重要原因。顶部子粒灌浆体积、干重、总糖、淀粉含量施氮处理高于不施氮处理;施氮可明显促进同化物的积累及向顶部子粒的供应,促进顶部子粒灌浆,减少败育,增加有效粒数,提高产量。     

高低氮条件下玉米SSSL群体生物量、氮浓度及氮累积量的QTL定位

  【目的】  玉米生物量、氮浓度以及氮累积量与籽粒的产量和品质密切相关,本研究利用单片段代换系群体,对高氮和低氮条件下玉米成熟期的生物量、氮浓度和氮累积量进行了QTL定位,旨在为氮高效相关基因的精细定位以及克隆氮高效相关的主效QTL奠定基础。  【方法】  以氮效率具有显著差异的‘许178’和‘综3’为亲本构建的玉米单片段代换系 (SSSL) 群体作为研究材料,设置高氮 (0.15 g/kg) 和低氮 (0.05 g/kg) 两种处理进行盆栽试验。在成熟期取样,测定植株的生物量、氮浓度以及氮累积量。根据代换系与亲本‘许178’表型值的T-test结果, 利用该群体SSR遗传连锁图谱,在P < 0.05条件下定位所测定性状的QTL。  【结果】  在高氮和低氮条件下,共定位到133个QTL (贡献率为 –40.75% ～12.69%)。其中包括49个生物量QTL,在高氮条件下检测到26个、低氮条件下检测到23个;24个氮浓度QTL,其中17个茎秆氮浓度QTL (包括8个高氮条件下检测到的QTL和9个低氮条件下检测到的QTL),7个叶片氮浓度QTL (5个高氮条件下检测到的QTL和2个低氮条件下检测到的QTL);60个氮累积量QTL,包括33个茎秆氮累积量QTL (27个高氮条件下检测到的QTL和6个低氮条件下检测到的QTL),27个叶片氮累积量QTL (11个高氮条件下检测到的QTL和16个低氮条件下检测到的QTL)。上述QTL在玉米的10条染色体上均有分布,其中以第4条染色体上检测到的数量最多 (19个),第5条染色体上检测到的数量最少 (6个)。  【结论】  本研究定位到的生物量和叶片、茎秆氮累积量高氮特异QTL片段有umc1077 ～umc2350 (bin 10.04)、umc2350 ～bnlg1028 (bin 10.04) ,低氮特异QTL片段有umc2377 ～bnlg1647 (bin 3.01)、end ～phi072 (bin 4.00)、bnlg1444 ～umc2041 (bin 4.08)、bnlg1863 ～bnlg2046 (bin 8.03)。这些染色体片段中极可能包含控制玉米氮效率相关的关键基因,在后期的试验中我们将逐步对这些QTL进行精细定位。     

不同施氮时期对冬小麦子粒蛋白质组分及其动态变化的影响

2002～2003年在新疆乌鲁木齐和昌吉两个试验点,进行新疆不同栽培条件下氮肥施用时期对冬小麦子粒产量和蛋白质组分变化的研究。试验结果表明,在氮肥施用量一定的情况下,拔节期施氮处理小麦产量显著高于返青期和孕穗期施氮的处理,说明拔节期施氮有利于实现小麦高产。在新疆冬小麦栽培条件下,随施氮时期后移,子粒清蛋白和球蛋白含量有所减少,而醇溶蛋白和麦谷蛋白的含量增加;孕穗期施氮可以明显提高子粒麦谷蛋白的含量,有利于小麦加工品质的改善。不同施氮时期对小麦产量和品质的影响不同,施氮时期后移能提高小麦子粒的麦谷/醇溶比值;但不同品种在不同地区种植,其施氮时期后移的效应存在一定的差异。     

Nitrogen fertilizer applications to maize after alfalfa: grain yield,kernel composition,and plant mineral nutrients

Nitrogen (N) is often applied to first year maize (Zea mays L.) after alfalfa (Medicago sativa L.) at rates greater than needed to attain maximum yields. This study explored other potential benefits of excess N fertilizer applications to maize after alfalfa. Effects of N fertilizer (no N fertilizer, 73, or 135 kg N ha^?1) to maize after alfalfa on stalk dry weight, stalk mineral concentrations [N, phosphorus (P), and potassium (K)], grain yield, and kernel components (protein, oil, starch, P, and K) were investigated. Fertilizer N increased stalk N concentration but not stalk dry weight. Grain yields and yields of protein, oil, starch, P, and K kernel components, expressed on a kg ha^?1 basis, were also unaffected by N fertilizer treatments. Thus, there appears to be no advantage, in terms of yield or kernel components, in applying N fertilizer to maize after alfalfa under the environments experienced during this two year field experiment.     

玉米叶夹角和叶向值的QTL定位

叶夹角和叶向值是评价玉米株型的重要指标。本研究以甜玉米自交系组合T14×T4的F2为作图群体,构建了包含192个SSR标记位点的遗传连锁图谱,覆盖玉米基因组1260cM,平均图距6.56cM。通过测定F2、F2:3家系的叶夹角和叶向值,应用复合区间作图法在两个世代中共检测到26个QTL,其中14个与叶夹角相关的QTL,分别位于第2、5、6、7和8染色体上,单个QTL可解释的表型变异为3.3%～26.2%;12个与叶向值相关的QTL,分布于第1、2、3、7和10染色体上,单个QTL可解释的表型变异为3.1%～20.7%。在第2、3、5染色体上分别检测到1、1、2个同时在F2、F2:3家系都稳定表达的QTL,分别落在区间bnlg1329～bnlg1613、umc1148～umc2275和umc1097～umc1692,可作为相关数量性状基因的候选基因。发现1个同时控制叶夹角和叶向值性状的QTL,位于第2染色体上的bnlg1017-umc2129区间,对两性状的表型贡献率分别为10.8%和10.6%。本研究的结果有望为玉米耐密型育种及分子辅助选择育种提供一定的理论依据。     

Grain and Nutritional Quality Traits of Southwestern U.S. Blue Maize Landraces

Anthocyanin‐rich Southwestern blue maize (Zea mays L.) landraces are receiving interest as functional foods, and commercial production is increasing. We determined variation in kernel color, anthocyanin content, texture, and selected compositional traits of representative varieties. In 2013, eight varieties were grown at four locations in New Mexico. Total kernel anthocyanin content (TAC) and component pigments were measured with spectrophotometry and HPLC, respectively. Oil, protein, starch, and kernel density were determined using NIR spectroscopy and amino acid concentrations using wet chemistry. An average of 49.6 mg/100 g of TAC with a range of 17.6–65.1 mg/100 g was observed. Cyanidin and pelargonidin were major components, and peonidin and succinyl 3‐glucoside were minor components. Low levels of disuccinyl glucoside were detected. Blue kernels were higher in anthocyanin than purple or red kernels. Floury kernels displayed the highest protein and oil contents and the lowest starch content and kernel density. The highest starch and kernel density levels were observed in small flint/dent and pop‐flint/dent kernels. Amino acid content was variable across genotypes and locations.     

SOURCE-SINK MANIPULATION EFFECTS ON MAIZE KERNEL QUALITY

Evaluation of source or sink limitations on maize (Zea mays L.) yield and yield components is important for the rational design of agricultural practices as well as breeding strategies. There is little information on how the source or sink limitations during the effective grain-filling period affect final kernel quality. The objective of this study was to evaluate the effect of source/sink manipulation in different times after mid-silking stage on kernel weight (KW), kernel number per square meter (KN m^?2), kernel protein and oil of different maize hybrids. Field experiments were conducted at the experimental field of College of Agriculture, Shiraz University, Shiraz, Iran, located at Bajgah (52° 35′ N and 39° 4′ E and 1810 m above sea level, asl) during the 2008 and 2009 growing seasons. The treatments included three hybrids and defoliation that were arranged in the main, and subplots, respectively. Leaves removal treatments were imposed when plants were at the mid-silking stage. Silking was taken as the time when 50% of the plants in a row presented visible silks. Defoliations included control, 50% of defoliation at 25 (early defoliation), and 35 (late defoliation) days after silking (defoliation treatments were applied to all plants of each plot). The experiments were conducted in randomized complete block (RCB) design with three replications and the treatments in a split-plot arrangement. Early defoliation greatly reduced kernel growth rate and grain filling period, resulting in lower mean kernel weight. Defoliation treatments modified KN m^?2 and kernel number per ear (KNPE) and variations in these components affected protein and oil content. Decreased source size by defoliation decreased kernel protein content dramatically with no significant change in oil content. Differences among treatments appeared to be related only to the post-flowering source/sink ratio. Therefore, to improve protein yield in maize, hybrids and agronomic practices should aim to increase the post-flowering source/sink ratio.     

优质蛋白玉米籽粒品质性状组间典型相关性研究

研究优质蛋白玉米籽粒品质性状组间典型相关性结果表明,2个半硬质胚乳奥帕克-2玉米群体(“中群14QPMC3”和“陕综5号QPMC0”)籽粒物理性状中硬质度、籽粒密度、百粒重与胚比、百粒体积呈负相关效应,营养品质中赖氨酸含量、蛋白质品质性状为其核心,籽粒密度(或硬质度)可作为蛋白质品质的间接选择指标;籽粒物理性状、蛋白质品质性状在赖氨酸产量构成中起决定性作用,全籽粒蛋白质品质与胚乳蛋白质品质紧密相关,而与胚蛋白质品质无关,高赖氨酸高油分育种相统一。     

灌浆期风灾倒伏对玉米籽粒灌浆特性及品质的影响

为了评估风灾倒伏造成的玉米产量损失,采用田间试验的方法对灌浆期风灾倒伏后捆扶处理、未倒伏以及倒伏上层和倒伏下层玉米籽粒建成和品质形成规律进行研究。结果表明,倒伏后第6 d玉米倒伏覆盖下层植株籽粒灌浆速率和籽粒含水率分别是对照处理(未倒伏)的26.9%和136.0%,倒伏使籽粒灌浆速率显著降低,后期籽粒脱水速度减慢。在产量上,倒伏后捆扶、倒伏上层、倒伏下层单株产量分别比对照减产11.75%、10.51%和29.88%,倒伏对下层被覆盖玉米植株影响较大,倒伏减产原因主要是由于穗粒数的减少,其次灌浆速率降低造成百粒重下降。田间45个定位点,倒伏最高减产29.68%,平均减产14.75%,进一步验证了灌浆期风灾倒伏对玉米产量的影响较大。相关分析表明,籽粒建成过程中籽粒干重与淀粉、脂肪含量呈极显著正相关,相关系数分别为0.618~0.861和0.580~0.797(P<0.01),与蛋白含量呈极显著负相关,风灾倒伏对粗蛋白和粗脂肪含量影响较大,而对淀粉含量影响较小。在倒伏后及时进行捆扶处理对降低玉米产量与品质损失有一定的积极作用。     

不同生长环境下水稻氮、磷、钾利用相关性状的QTL定位分析

【目的】鉴定影响水稻氮、磷、钾利用相关性状的QTL,为开展水稻养分高效利用分子标记辅助选择育种和肥高效基因的图位克隆提供依据。【方法】以云南强耐冷(2级)粳稻地方品种丽江新团黑谷与十和田杂交、回交获包含105个株系的孕穗期耐冷性近等基因系BC4F8及双亲为材料,在云南白邑(冷水胁迫)、寻甸(自然低温胁迫)和玉溪(正常生长环境)3种生长环境下进行水稻氮、磷、钾养分吸收相关性状的鉴定,并利用构建的含有180个SSR标记,全长为1820.6 c M,标记间平均距离为15.67 c M的遗传图谱,用基于完备区间作图法的QTL Ici Mapping V3.2软件对16个性状进行QTL定位分析。【结果】3种环境下共检测到56个QTL,分布在第1、2、3、4、5、6、7、9和10染色体上,单个性状QTL数为1~10个,单个QTL可解释的各自性状表型贡献率为8.88%~35.30%。其中,氮、磷、钾利用效率QTLs数分别为12个、27个和17个。而q TNA-1a、q TPA-1、q PHI-1、q PHI-6、q PHI-7b和q KHI-6共6个QTL在冷害和正常环境下均能检测到,稳定性较高,其贡献率变幅为10.63%~31.57%。在第1、3、4、5、6、7和10染色体上有13个标记区域存在QTL成族分布,单个QTL位点控制的性状数为2~5个,其中共同控制磷总吸收量、磷素干物质生产效率、磷素收获指数、每100 kg籽粒需钾量和钾素收获指数等性状的位点数最多。【结论】获得56个影响氮、磷、钾利用相关性状的QTL,且发现的13个QTL富集区可作为水稻氮、磷、钾高效利用分子育种的重要候选区域。