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倒伏是限制水稻产量的因素之一，故而挖掘抗倒伏优异等位基因是栽培稻发展及适应市场需求的必要条件。因此，本研究旨在进行茎形态组分与抗倒伏性状的关联分析，研究了水稻茎部形态结构以及其与抗倒伏的关系。实验材料共计521份，其中401份来自中国，120份来自越南。在过去的几十年中，来自中国和越南不同地区的521个品种被广泛用作育种的亲本。所有材料由南京农业大学（中国，南京）作物遗传与种质创新国家重点实验室收集、储存和供应。实验于2016和2017年进行，采用262个SSR标记对521个水稻品种进行了标记基因型鉴定，并用株高、茎长、茎粗、单茎抗推力以及茎秆指数评估抗倒性。其中每杆抗推力作为抗倒伏主要指标。通过结合表型和基因型数据进行全基因组作图。在以上性状中观察到显著的表型变异。除茎指数和茎直径与每杆抗推力和茎长在0.01概率水平上显著相关外，其余性状与每杆抗推力和茎长在0.05概率水平下显著相关。实验共检测到2638个等位基因，平均每位点10.07个。基于模型的结构分析和基于Neis遗传距离的聚类分析均表明，由521个品种组成的总群体课划分为8个亚群。8个亚群的连锁不平衡(LD)距离介于30cM到80cM之间。对五个性状的标记-性状关联位点和有利等位基因的鉴定结果如下。
1.共检测到7个标记住点与单茎抗推力相关显著关联，分别分布在第1、2、3、6和8条染色体上，表型变异解释率(4.41to6.82％PVE)变幅为4.41％至6.82％。其中6号染色体上位于114.9cM处的RM162具有最大的PVE，2016年为6.82％，2017年为6.61％。在整个群体中检测到的每杆抗推力的等位基因总数为12个，而优异等位变异RM534-150bp对其影响最大(1.83kpa)，载体品种为铁粳青。
2.第1、2、3、4、5、6、8、10和11染色体上的15个标记与株高相关，其PVE值变幅为2.41％至7.93％。6号染色体上的RM6811（位于115.6cM处），显示最大的PVE值，2016年为7.93％，2017年为7.87％。检测到株高有利等位基因（表型效应值为负）为22个。优异等位变异RM1350-140bp表现出株高最大的表型效应(-27.65cm)，载体品种为龙粳19。
3.检测到14个标记与茎粗相关，分别分布在第4、5、6、7、8、10和11染色体上，相应的PVE值变幅为2.15％至8.78％，其中第11号染色体的RM4835(位于18.3cM处)，PVE值最大，2016年为8.78％，2017年为8.52％。在整个群体中检测到的茎粗等位基因总数为19个，而优异等位变异RM562-205bp茎粗表现出最大的表型效应(0.84mm)，载体品种为矮大种。
4.茎长与1、2、3、4、5、6、8、10和11号染色体上分布的14个标记有关，其相应的PVE值变幅为2.40％至8.75％，其中位于第2号染色体RM7288在2016年为8.72％,2017年为8.75％。检测到茎长有利等位基因24个。优异等位变异RM25-155bp表现出茎长最大表型效应(23.34cm)，载体品种为香川无心白米品种(Ooseto)。
5.染色体1、3、4、6、7、8、10、11和12上分布的18个标记与茎秆指数相关，其PVE值变幅为1.84％至10.80％。3号染色体上的RM4835（位于18.3cM处），具有最高PVE值，2016年为10.80％，2017年为10.55％。在整个群体中检测到的茎指数有利等位基因总数为26个，而优异等位变异RM25-155bp茎秆指数表现出最大的表型效应(16.92％)，载体品种为千斤稻。
本研究共检测到68个数量性状位点(QTL)，其中株高被检测到15个为位点，茎长被检测到14个，茎粗被检测到14个，单茎抗推力被检测到7个，茎秆指数分被检测到18个。并挖掘了许多有利等位基因，其中在株高中发掘了21个等位变异，茎长，茎粗，单茎抗推力和茎秆指数分的21，26，19，12和28个等位基因。本研究发现的优异等位变异及其载体品种可用于培育更优良的抗倒伏品种。根据优异等位变异在品种中的分布状况预测了改良目标性状的最优杂交组合。
1.共检测到7个标记住点与单茎抗推力相关显著关联，分别分布在第1、2、3、6和8条染色体上，表型变异解释率(4.41to6.82％PVE)变幅为4.41％至6.82％。其中6号染色体上位于114.9cM处的RM162具有最大的PVE，2016年为6.82％，2017年为6.61％。在整个群体中检测到的每杆抗推力的等位基因总数为12个，而优异等位变异RM534-150bp对其影响最大(1.83kpa)，载体品种为铁粳青。
2.第1、2、3、4、5、6、8、10和11染色体上的15个标记与株高相关，其PVE值变幅为2.41％至7.93％。6号染色体上的RM6811（位于115.6cM处），显示最大的PVE值，2016年为7.93％，2017年为7.87％。检测到株高有利等位基因（表型效应值为负）为22个。优异等位变异RM1350-140bp表现出株高最大的表型效应(-27.65cm)，载体品种为龙粳19。
3.检测到14个标记与茎粗相关，分别分布在第4、5、6、7、8、10和11染色体上，相应的PVE值变幅为2.15％至8.78％，其中第11号染色体的RM4835(位于18.3cM处)，PVE值最大，2016年为8.78％，2017年为8.52％。在整个群体中检测到的茎粗等位基因总数为19个，而优异等位变异RM562-205bp茎粗表现出最大的表型效应(0.84mm)，载体品种为矮大种。
4.茎长与1、2、3、4、5、6、8、10和11号染色体上分布的14个标记有关，其相应的PVE值变幅为2.40％至8.75％，其中位于第2号染色体RM7288在2016年为8.72％,2017年为8.75％。检测到茎长有利等位基因24个。优异等位变异RM25-155bp表现出茎长最大表型效应(23.34cm)，载体品种为香川无心白米品种(Ooseto)。
5.染色体1、3、4、6、7、8、10、11和12上分布的18个标记与茎秆指数相关，其PVE值变幅为1.84％至10.80％。3号染色体上的RM4835（位于18.3cM处），具有最高PVE值，2016年为10.80％，2017年为10.55％。在整个群体中检测到的茎指数有利等位基因总数为26个，而优异等位变异RM25-155bp茎秆指数表现出最大的表型效应(16.92％)，载体品种为千斤稻。
本研究共检测到68个数量性状位点(QTL)，其中株高被检测到15个为位点，茎长被检测到14个，茎粗被检测到14个，单茎抗推力被检测到7个，茎秆指数分被检测到18个。并挖掘了许多有利等位基因，其中在株高中发掘了21个等位变异，茎长，茎粗，单茎抗推力和茎秆指数分的21，26，19，12和28个等位基因。本研究发现的优异等位变异及其载体品种可用于培育更优良的抗倒伏品种。根据优异等位变异在品种中的分布状况预测了改良目标性状的最优杂交组合。