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本研究利用粳稻品种Asominori和籼稻品种IR24构建的重组自交系群体(RIL)和在Asominori遗传背景中构建的IR24染色体片段置换系群体(CSSL),在2个年份中对水稻的单株产量(YPP)、单株库容(SCP)、单穗粒数(SPP)、结实率(SSR)、千粒重(TGW)、单株有效穗数(PPP)、株高(PH)、抽穗期(DTH)和分蘖角度(TA)等9个产量、生育、形态等性状进行了QTL定位及遗传参数分析,在此基础上,利用CSSL群体与Asominori、IR24、02428等亲本构建的杂种F1群体,研究了2个水稻亚种间组合Asominori×IR24和02428×IR24产量性状杂种优势形成的遗传基础及亚种间杂种不育、抽穗期超亲等的遗传机制。主要研究结论如下: 1、利用RIL群体在两年中共定位了YPP、SCP、SPP、SSR、TGW、PPP、PH等7个性状的47个QTLs,其中两年相同的QTLs有9个;利用CSSL群体共定位了64个标记基因座,其中两年相同的标记基因座有14个。在Chr.1、Chr.2、Chr.5、Chr.6、Chr.7、Chr.10和Chr.11上的重要标记区域中,两种群体均定位了相同性状的QTL。相关性状的QTLs具有成簇分布特性,与产量构成性状间普遍存在显著的相关性一致。 2、在2个长日照和1个短日照自然环境下定位了12个与抽穗期相关的QTLs。在Chr.2、Chr.6、Chr.8和Chr.12上各存在1个能重复检测且效应较大的QTL,其中qDTH-2和qDTH-12a/b来自籼稻IR24的等位基因是隐性感光基因,qDTH-6和qDTH-8上来自籼稻IR24的等位基因分别为显性和隐性感光抑制基因。本研究将这2个感光抑制基因分别定名为Su-PS-6(t)和i-Se-8(t)。Su-PS-6(t)和i-Se-8(t)基因在粳稻背景中具有明显的早熟效应,在纯合状态下能有效抑制水稻亚种间组合的超亲迟熟效应,缩短籼粳杂交稻抽穗期。 3、利用CSSL群体为工具材料,在2个籼粳亚种间组合中检测到3个育性位点。组合Asominori/IR24的低育性主要受Chr.5上的2个育性位点S-24(t)和S-31(t)及Chr.6上的S-5位点的等位基因互作效应的影响,其中S-31(t)为本研究发现的新育性位点,粳稻品种02428带有该位点的亲和性基因;02428/IR24组合的低育性主要受S-24(t)花粉育性位点的影响。遗传背景对育性基因的表达产生影响,在粳稻遗传背景中,S-24(t)位点处在Si/Sj杂合基因型时可使杂种小穗育性下降70%左右,而S-31(t)和S-5为杂种半不育位点。在籼粳全基因组杂合遗传背景中,当S-5i/S-5j基因型置换成S-5i/S-5i基因型后,亚种间杂种小穗育性可平均提高22.5%,接近正常育性水平,而S-24(t)和S-31(f)均受S-5育性位点S-5i/S-5j基因型的上位性作用,Si/Sj纯合基因型不能