摘要
农业土壤中的镉污染对全球水稻生长和食品安全构成严重威胁。水稻幼苗对镉的耐受性直接影响其在镉胁迫环境下的生长及产量，但其遗传基础至今仍不十分明确。本研究利用3000水稻基因组计划中的490个不同品种进行了全基因组关联分析。在正常条件及镉胁迫条件下，测定了植株高度、地上部干重和根部干重这三个与生物量相关的性状及其相对值。共有3,196,134个高质量单核苷酸多态性被用于遗传分析，且通过主成分分析和亲缘矩阵对群体结构进行了校正。最终共检测到39个稳定的QTL，其中19个与根部干重相关，18个与地上部干重相关，2个与植株高度相关，这些QTL大多是在镉胁迫条件下被识别出来的。其中三个重要的QTL（qSDW1.1、qRDW3.2、qRDW5.2）被优先用于候选基因的筛选。通过LD块分析、基因注释、镉响应转录组数据以及单倍型分析，OsAKR2（LOC_Os01g62870）、OsAS1（LOC_Os03g18130）和LOC_Os05g11320被确定为调控水稻幼苗镉耐受性的关键候选基因，同时也找到了这些基因的优质单倍型。本研究揭示了水稻幼苗镉耐受性的遗传机制，为培育具有镉抗性的水稻品种提供了重要的QTL、基因和单倍型资源。
