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水稻是世界上最重要的粮食作物之一，世界上约有一半的人口以稻米为主食。水稻粒型和穗部性状直接与水稻产量与稻米外观品质相关，属于数量性状。阐明水稻粒型与穗部性状的遗传调控机理，有助于提高水稻产量和改良品质。全基因组关联分析(GWAS)是在植物数量性状研究和植物育种中应用的一种分析方法，它以连锁不平衡为基础鉴定某一群体内性状与遗传标记或基因间的关系。本研究对水稻粒型、穗部性状进行表型测量，利用全基因组关联分析挖掘控制水稻粒型与穗部性状的位点，为进一步的基因克隆与育种利用奠定基础。本研究取得的主要研究结果如下:
1、利用来自世界各地的230余份水稻自然群体，以粒长、粒宽、粒重、穗长、枝梗数等为指标，开展水稻粒型、穗部性状表型鉴定，结果表明:在粳稻和籼稻群体中，水稻粒型与穗型在品种间存在广泛的遗传变异和多样性。
2、采用有效混合模型(EMMAX)开展水稻粒型/穗型GWAS分析，含有连续2个或2个以上关联SNP的位点定义为一个粒型位点，分析结果表明:利用2015年籽粒进行表型鉴定后，检测到个7水稻粒型位点(qGW5、D61、GS3、qGL6、qTGW3、qTGW6，qTGW10)。利用2016年籽粒表型数据，检测到12个水稻粒型位点(qGW5、qGW8.2、qGW12.2、qGL2、GS3、SRS3、qGS5、qGL7、qGL9、qTG W3、qTGW、qTGW10、qTGW11)。本研究定位的多个位点与以往报道的水稻粒型位点相重合。将上述定位的含有连续SNP与粒型/穗型关联的位点，以及两年粒型分析共同检测到的位点、穗型分析所检测到的点，视为水稻粒型、穗部性状关键位点。研究结果表明:共检测到个3个水稻粒型关键位点在2015年、2016年两年中同时被检测到。对2018年田间种植的水稻穗部性状进行关联分析，仅检测到1个水稻穗长位点PL4。
3、对两年定位到的一个新的粒重位点qTGW10进行了候选基因的预测。结合单倍型分析，初步确定LOC_Os10g38700、LOC_Os10g38850可能是qTGW10候选基因。利用实时定量PCR技术分析了LOC_Os10g38850基因的表达，发现其表达模式与水稻穗发育过程有关。对于一个新的穗长位点PL4进行了候选基因的预测，推测其候选基因可能是LOC_Os4g08170。利用水稻3000份材料重测序数据对其进行了单倍型进行了分析与基因表达预测，对粒重和穗长候选基因进行了进一步的验证。
本研究筛选出的水稻粒型、穗型优良资源，GWAS定位的水稻粒型调控关键位点，可为今后水稻粒型、穗型基因挖掘与水稻高产品种培育奠定了基础。
1、利用来自世界各地的230余份水稻自然群体，以粒长、粒宽、粒重、穗长、枝梗数等为指标，开展水稻粒型、穗部性状表型鉴定，结果表明:在粳稻和籼稻群体中，水稻粒型与穗型在品种间存在广泛的遗传变异和多样性。
2、采用有效混合模型(EMMAX)开展水稻粒型/穗型GWAS分析，含有连续2个或2个以上关联SNP的位点定义为一个粒型位点，分析结果表明:利用2015年籽粒进行表型鉴定后，检测到个7水稻粒型位点(qGW5、D61、GS3、qGL6、qTGW3、qTGW6，qTGW10)。利用2016年籽粒表型数据，检测到12个水稻粒型位点(qGW5、qGW8.2、qGW12.2、qGL2、GS3、SRS3、qGS5、qGL7、qGL9、qTG W3、qTGW、qTGW10、qTGW11)。本研究定位的多个位点与以往报道的水稻粒型位点相重合。将上述定位的含有连续SNP与粒型/穗型关联的位点，以及两年粒型分析共同检测到的位点、穗型分析所检测到的点，视为水稻粒型、穗部性状关键位点。研究结果表明:共检测到个3个水稻粒型关键位点在2015年、2016年两年中同时被检测到。对2018年田间种植的水稻穗部性状进行关联分析，仅检测到1个水稻穗长位点PL4。
3、对两年定位到的一个新的粒重位点qTGW10进行了候选基因的预测。结合单倍型分析，初步确定LOC_Os10g38700、LOC_Os10g38850可能是qTGW10候选基因。利用实时定量PCR技术分析了LOC_Os10g38850基因的表达，发现其表达模式与水稻穗发育过程有关。对于一个新的穗长位点PL4进行了候选基因的预测，推测其候选基因可能是LOC_Os4g08170。利用水稻3000份材料重测序数据对其进行了单倍型进行了分析与基因表达预测，对粒重和穗长候选基因进行了进一步的验证。
本研究筛选出的水稻粒型、穗型优良资源，GWAS定位的水稻粒型调控关键位点，可为今后水稻粒型、穗型基因挖掘与水稻高产品种培育奠定了基础。