在多倍体水平进一步挖掘稻属植物的潜在价值是当前水稻遗传改良的重要研究方向之一。前人的研究结果表明,同源四倍体水稻在大群体与小群体之间存在着结实率的稳定性问题有待进一步研究,而亚种间四倍体水稻具有比较稳定的结实特性。因此,研究亚种间四倍体水稻的结实特性已经成为水稻育种的重要主题之一。本项研究以二倍体粳稻母本、二倍体籼稻父本及稳定的亚种间四倍体水稻株系为材料,对其结实率特性进行了研究。与此同时,以亚种间二倍体水稻及相应的亚种间四倍体水稻作为研究材料,分别在发芽期和幼苗期进行了高温胁迫和低温胁迫实验,以期探明染色体组四倍化后温度胁迫对水稻生理特性的影响;观察了温度胁迫条件下水稻幼苗的萌发状态;对部分生理生化指标进行了分析;对胁迫条件下亚种间四倍体水稻幼苗光叶片合特性进行了初步的研究。通过本实验的研究得出如下结论:1.研究了亚种间四倍体水稻的结实特性。研究结果表明,染色体组加倍后显著增加了亚种间四倍体水稻的穗长和千粒重;稻穗上部颖花的结实率高于稻穗中部颖花的结实率和整穗颖花的平均结实率,而稻穗下部颖花的结实率比较低;亚种间四倍体水稻稻穗颖花的结实率和开花顺序与二倍体水稻稻穗颖花的结实率和开花顺序基本一致;在单个稻穗内一次枝梗上的颖花由上至下依次开花,一次枝梗上二次枝梗的颖花同样由上至下依次开花;一次枝梗和二次枝梗上的颖花是枝梗顶端的颖花首先开花,接着从枝梗基部由下向上依次开花;稻穗的整穗颖花的平均结实率与每穗颖花数、一次枝梗结实率、二次枝梗结实率及穗下部结实率呈现出极显著相关性。与二倍体水稻相比,亚种间四倍体水稻具有比较高且比较稳定的结实特性。2.研究了不同温度对亚种间四倍体水稻发芽特性及生化代谢指标的影响。研究结果表明,温度胁迫后,四份实验材料幼苗的发芽率和发芽势均下降,亚种间四倍体水稻的发芽率及发芽势均不同程度的高于相应的二倍体材料。对丙二醛的研究结果发现,处理后四份实验材料的丙二醛含量均显著升高,亚种间四倍体水稻增幅较低且恢复处理降低了丙二醛的含量,表明亚种间四倍体水稻在温度胁迫后,膜系统受损伤程度更低,恢复处理在一定程度上修复了受损的膜系统。考察温度胁迫下四倍体水稻的SOD、POD和CAT三种抗氧化酶活性以及脯氨酸含量,发现其活性均高于相对应的二倍体水稻,说明在温度胁迫下亚种间四倍体水稻对活性氧自由基的清除能力比较强。3.研究了不同温度对亚种间四倍体水稻光合特性的影响。研究结果表明,温度胁迫后,光合气体交换参数中的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)和蒸腾速率(Tr)在四份实验材料中均显著降低,胞间二氧化碳含量(Ci)升高。在恢复处理的条件下,亚种间四倍体水稻幼苗材料表现出更强的恢复能力。从叶绿素荧光参数的测定结果来看,整体上来说与光合气体交换参数的变化趋势基本一致。高温胁迫后主要表现为气孔限制因素,而低温胁迫下主要为气孔限制因素和非气孔限制因素同时起作用。通过研究发现,相同的温度胁迫处理对亚种间四倍体水稻光合的影响较小,且能更好地恢复。这些实验结果表明,亚种间四倍体水稻表现出更强的适应性和应激能力。