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水稻是三大作物之一,如何提高水稻的产量以及提高稻米的品质是水稻育种中不变的课题。西南稻区具有独特的高温、高湿、寡日照的气候条件和复杂的地理生态条件,种质资源丰富。四川、重庆、云南、贵州等省市的农业科研实力雄厚,多年来在重穗型杂交稻理论的指导下,创制了大量的高光效、强优势、高品质杂交水稻亲本,培育出上千个杂交水稻新品种通过全国各级审定。为进一步提升西南稻区强优势杂交稻育种水平和效率,对西南稻区现有种质资源和骨干亲本进行全面系统的收集、鉴定和评价十分必要。本文对来自于四川、云南、贵州和重庆的89份优异恢复系和常规稻亲本材料进行了收集、种植和性状考察,利用SSR标记对其进行了遗传多样性分析和表型关联分析。同时,重点对两个控制籽粒性状的关键基因GS5和GW2进行了等位变异分析,取得了以下结果:1.试验材料在株高、穗长、穗粒数、千粒重、单株产量等性状之间存在显著的相关性。产量性状与分蘖数、有效穗、结实率、每穗粒数和粒宽极显著正相关,与穗长和粒长显著正相关,与粒宽极显著负相关,说明产量提高可通过适当提高分蘖数、有效穗、结实率、每穗粒数和粒长来实现。2.89份水稻材料在相似系数为0.68处可将群体分为两大类群,即籼稻亚群和粳稻。籼稻亚群的75个材料中,在相似系数为0.80处可将群体进一步化分为15个类群,每个类群材料数为1-20个不等。除宜恢93、成恢19、Q431、涪恢9801、黔恢1388等少数品种遗传背景相对特殊以外,四川、重庆、贵州地区选育的籼型恢复系亲缘关系都较近,但在不同的聚类分支中均有分布分布。粳稻亚群的14个材料成明显的单位内成簇分布。3.采用GLM模型进行关联分析得到23个标记与表型相关,对表型的解释率为7%~17%,采用MLM模型分析得到4个标记与表型相关,对表型变异的解释率为15%,与每穗粒数关联的标记有3个,对表型变异的解释率为13%~15%。4.GLM模型和MLM模型分析共同检出三个标记,三个标记临近区域均有与表型相关的基因。5.GS5和GW2等位变异单倍型丰富,GS5序列共检测到42个变异位点,包括31个SNP和10个In Del位点,共组成16个单倍型;GW2序列共检测到128个变异位点,采用MLM模型分析得到74个变异位点与表型显著关联,共组成10个单倍型。6.GS5和GW2等位变各异单倍型被成功应用于西南稻区育种实践。其中GS5单倍型中应用最多单倍型为GS5-13,为36个品种,占整个群体的40%,其次是GS5-2,为19个品种,占整个群体的21%;GW2单倍型应用最广泛的是单倍型GW2-6,为40个品种,占整个群体的45%,其次是GW2-7、GW2-8和GW2-5,分别为15、13和10个品种,占整个群体的17%、15%和11%。7.比较籼稻中GS5和GW2的单倍型,发现GS5-15和GW2-1的千粒重最大,因此在育种实践中可将GS5-15和GW2-1作为优势单倍型,利用分子标记辅助选择技术定向选择这两种单倍型进行应用。以上结果可以在一定程度上应用于育种实践中,对育种过程中亲本的选择有一定的指导作用。