亚铁和铝离子含量过高是限制南方红黄壤区水稻高产的重要因子，而培育对亚铁和铝毒具有高抗耐性的品种则是消除亚铁毒和铝毒影响提高该区水稻单产的便捷途径。本研究旨在通过基因工程技术、分子标记技术与常规育种相结合的方法培育耐亚铁毒铝毒水稻的新品种。主要内容和结果如下：1、通过田间与实验室结合的方法对399份地方品种进行筛选，获得8份耐亚铁毒水稻种质；2、以亚铁毒处理下苗期叶片棕化指数作为亚铁毒抗性指标，利用回交重组自交家系、重组自交家系和染色体片段置换系三个永久性群体和一个临时分离群体对水稻耐铝毒性进行QTL分析，定位了6个耐亚铁毒相关位点，开发了3个可用于耐亚铁毒辅助育种的紧密连锁标记；3、以相对根伸长量作为铝毒耐性指标，利用Kinmaze/DV85重组自交系群体、Nipponbare/Kasalath回交重组自交系群体以及其置换系群体、Asominori/IR24重组自交系群体和以IR24为背景的Asominori染色体片段置换系群体进行了耐铝毒QTL分析，定位了7个耐铝毒相关的位点。针对第9染色体上一个稳定表达的耐铝毒QTL，进一步利用目标QTL对应的置换系与背景亲本杂交构建次级F2群体，将稳定表达的QTL分解为单基因，并精细定位，为进一步图位克隆奠定基础，同时开发了3个用于耐铝毒辅助育种的分子标记；4、克隆了STAR1和STAR2两个耐铝毒基因并通过农杆菌转化法分别把它们导入水稻中，获得耐铝毒转基因材料24份(STAR1 13份以及STAR2 11份)，进一步通过后代杂交聚合获得同时转入STAR1和STAR2的材料3份，田间及实验室测定证实，转入这两个基因的植株其耐铝毒性能得到显著提高；5、通过STAR1和STAR2双转基因材料与常规耐亚铁毒材料杂交获得兼耐铝毒和亚铁毒材料（双耐材料）6份（杂交组合），后代分离群体材料245份，期待从这些材料中选出稳定的耐亚铁毒铝毒品系。
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