盐害、冷害和高温是水稻生产面临的主要非生物胁迫。本研究以粳型超优1号为轮回亲本与11个来自不同国家的供体品种杂交和回交培育的BC2F4群体为材料，进行苗期及分蘖至成熟期耐盐、开花期耐热、孕穗期耐冷的鉴定与筛选，对目标性状的选择导入系进行正常和胁迫条件下的产量相关性状评价，剖析抗逆性的生理机制，并利用耐冷选择导入系进行耐冷QTL定位，获得了以下主要结果。1.对回交群体进行苗期(2-3叶)盐胁迫(140mmol·L-1NaCl)筛选，经过初筛共筛选到125个耐盐单株，入选率为2.58%。对52个耐盐株系进行形态和离子的测定，结果表明：盐胁迫导致了根长、根鲜重和根干重的增加；苗长、地上鲜重和地上干重的显著减少，且根部变化幅度小于地上部，说明幼苗地上部分的反应比根部对盐害的反应敏感。在离子效应上，盐胁迫导致了地上部和根部钠离子的显著增加，其中地上部分增加了20倍以上，导入系增加的量小于轮回亲本。钾离子的吸收与钠离子相反，胁迫下减少了对钾离子的吸收，但导入系比轮回亲本表现吸收较多的钾离子。所以导入系耐盐性的增强在离子效应上主要表现为保持较低的叶片钠离子浓度、较低的钠离子转运和增强对钾离子的吸收来降低盐害对水稻生长的抑制和毒害作用。2.对回交群体进行分蘖至成熟期的盐池(140mmol·L-1NaCl)筛选，筛选到150个耐盐导入系。其中籼、粳稻供体回交后代的在入选率和结实率上分别为6.9%和2.6%，表明籼、粳供体的回交后代在耐盐性上存在差异。耐盐导入系间具有不同的生理形态表现：一部分株系表现为抽穗期提早，属于避盐机制；另一部分株系表现为具有较高的株高、有效穗数和生物产量的株系，属于稀盐机制；还有一些株系表现为千粒重、每穗实粒数、结实率的显著提高，属于忍盐机制。机理间并不是独立的，一些导入系同时具有两种或两种以上的耐盐机制，这些机制间相互协调，彼此促进，提高耐盐性。3.对回交群体进行开花期高温胁迫，筛选到124个耐高温单株，粳稻比籼稻供体的回交群体出现耐热个体数多，表明粳稻资源中同样存在耐热有利基因。导入系在两种环境下均出现广幅分离，在胁迫和正常条件下分别有80个和47个株系的结实率显著高于轮回亲本，从中鉴定出的耐热性和产量性状均显著好于轮回亲本的优良导入系有8个。对3个F2聚合群体耐高温筛选分别获得7、31和68株极显著好于聚合亲本的耐热个体，平均结实率在80%以上，显著高于聚合亲本和轮回亲本，显示出较理想的耐热聚合效果。4.对回交群体进行孕穗期的冷水胁迫处理，筛选到324个耐冷单株。经苗期和孕穗期耐冷鉴定，其耐冷性比轮回亲本有显著提高的株系数分别为40个和242个。对116个强耐冷株系进行重复鉴定，在胁迫条件下，结实率和单株产量显著高于轮回亲本的导入系分别有94个和77个；正常条件下，结实率和单株产量显著高于轮回亲本的导入系分别有39个和34个，并且鉴定出18个耐冷性和产量性状都显著好于轮回亲本的优良导入系。而且对目标性状的选择还导致了株高、生物产量、每穗实粒数等相关联性状的显著提高。5.利用以超优1号为轮回亲本，Chhomromg、Doddi和丰矮占1号为供体筛选获得的回交选择耐冷导入系进行卡方检测的耐冷QTL定位，同时对随机群体进行耐冷评价和方差分析定位耐冷QTL。采用耐冷极端选择导入系定位到29个QTL，方差分析检测到16个耐冷QTL。发现耐冷QTL主要有两种类型：一是影响随机群体冷胁迫与正常条件下结实率差值的QTL，这些等位基因具有提高冷胁迫下性状表达的稳定性，对增强耐冷性有贡献，共检测到8个QTL，分布在第3、5、6、7和8染色体上；第二类是在不同的选择群体中经卡方检测到的相同耐冷QTL，其受假阳性的影响相对较小，共有3个QTL，分别位于第2、3和9染色体上。本研究检测到的耐冷QTL位点，大多与前人发现的位点吻合，说明本研究利用选择群体进行QTL定位的方法有效。试验材料的获得是在高的选择压力下进行的，这些耐冷选择导入系将是生产上的育种群体，本研究将育种群体和基因定位群体相联系，缩短了遗传理论研究与育种实践的距离，对育种技术路线提供了有益的补充。研究表明，不同供体的回交后代中均出现耐盐、耐冷和耐热的超亲分离，表明这些供体均带有控制这些性状的有利“隐蔽”基因，但各个组合间的抗逆性筛选效率存在较大差异，抗逆性表现不仅取决于供体本身，还取决于受体品种与供体品种的不同组合。本研究筛选出的导入系将成为进行大规模有利基因发掘以及通过有利基因的高效聚合来定向改良抗逆性分子育种的材料平台。