杂交水稻的研究成功和推广应用，对发展水稻生产、保障粮食安全、促进经济增长起到了积极作用。杂种优势利用的关键在于亲本的选配，而优异恢复系的选育是配制优良杂交组合，实现杂种优势的重要条件。当前我国水稻恢复系遗传资源较为丰富，但生产上大面积应用的主要恢复系之间的遗传背景比较单一，大部分材料的遗传相似系数较高，采用传统的育种方法改良和创新水稻恢复系，较难克服遗传背景狭窄的缺点，并且育种周期长，效率低。“实践八号”育种卫星是我国第一颗专门为空间诱变育种研制的返回式科学技术试验卫星，本研究利用“实践八号”搭载处理R998、桂99、金航138和航恢七号4个籼稻种子，从诱变后代群体中筛选、测恢、选育出优良的恢复系，旨在考察其诱变性状变异特点为选育优良杂交稻组合提供恢复系新种质，同时为开展水稻种质创新研究提供依据和参考。主要研究结果如下： 1.不同品种(系)对空间诱变的响应不同，空间诱变效应在不同世代的表现也不同。空间环境对水稻种子损伤轻，4个搭载品种(系)当代生理损伤平均为4.99％。SP1代空间效应主要由生理损伤产生的，没有明显的性状分离，SP2代空间效应主要由突变基因分离产生的，其性状表现分离现象，且这些性状的变异能遗传给后代。不同品种(系)在农艺经济性状上的变异存在差异：R998表现为株高降低，千粒重增大；桂99表现为结实率提高；金航138表现为结实率提高和谷粒长宽比减小；航恢七号表现为株高降低、有效穗数减少和单株穗重减小。搭载处理群体在各农艺经济性状上分离范围较大，为筛选突变提供材料基础。空间诱变后代的突变较易稳定，在SP3和SP4代即可出现稳定的株系。 2.空间环境能引起水稻恢复力的变化。对突变体与4个不同类型不育系杂交组合F1的花粉可育率、套袋结实率和自然结实率进行鉴定，分析突变体育性恢复能力的变化。与对照相比，突变体对培矮64S恢复能力变化较小，桂99—5、航七—1、航七—5和航七—7对Y华农A完全无恢复能力，桂99—5对天丰A和Ⅱ—32A完全无恢复能力，从恢复系变为保持系。金航138突变体恢复能力略有变化，但对三系不育系仍无恢复能力或恢复能力弱。 3.对突变体杂交组合杂种优势考察和育种评价，采用不完全双列杂交方法，对144个杂交组合F1的竞争优势、一般配合力和特殊配合力分析。筛选出一批产量性状竞争优势好的杂交组合；R998—3、R998—4、桂99—2、桂99—4、航恢七号—3和航恢七号—4除少数几个农艺性状一般配合力效应值较低外，其他农艺性状的一般配合力效应值均较高，这几个恢复系配组合容易获得高产组合。 4.空间诱变后代DNA多态性分析，利用SSR标记对空间诱变的水稻突变体后代进行了DNA多态性分析。结果表明品种(系)的多态性频率在0.53％～11.5％之间，平均突变频率为7.5％。多态性以小片段的插入和缺失为主，占所有突变的86.1％。同一品种(系)12条染色体对空间环境的影响其敏感性存在差异，综合4个品种(系)来看，在第3和第11染色体上突变频率均较高，可能为突变的“热点”，而第5和第12染色体为共同的突变不敏感点。 上述研究结果表明，空间诱变不但能使水稻农艺性状和经济性状产生变异，而且能使恢复力产生变异，利用空间诱变对水稻恢复系进行改良和创新是一条行之有效的途径。空间环境使水稻基因组产生突变，不仅创造出新的种质资源，还可以拓宽遗传背景，利用空间诱变技术可以有效的改良和创造恢复系，为杂交育水稻种提供亲本资源。