中国的粳稻种植面积701.1万hm2占全世界粳稻种植面积(1254.2万hm2)的一半以上。杂交粳稻年种植面积仅占粳稻种植总面积的3%,与取得巨大成就的杂交籼稻相比,杂交粳稻还有很大的发展空间。杂交粳稻在抗病虫等方面具有一定的优势,但产量竞争优势并不明显。改良穗部性状是提高产量的有效途径。发掘穗部性状有利等位变异是改良穗部性状的基础。本研究首先利用栽培粳稻品种秀水79和粳稻恢复系C堡及其衍生的含有370个家系的重组自交系群体对一次枝梗数和二次枝梗数进行了遗传分离分析。然后以其中254个家系为作图群体构建了粳稻SSR标记连锁图谱,并在此图谱基础上对粳稻的穗部性状和剑叶性状进行了QTL定位。最后利用SSR分子标记对太湖流域粳稻地方品种和现今生产上大面积推广应用的育成品种组成的粳稻自然群体进行穗部性状和标记的关联分析。主要研究结果如下：1.运用主基因+多基因混合遗传模型,对2005年和2006年粳稻品种秀水79与C堡及其杂交后代通过一粒传衍生的重组自交系群体(F7:8和F8:9,简称“秀堡RIL群体”)370个家系的主茎穗一次枝梗数和二次枝梗数进行遗传分析的结果显示,一次枝梗数性状受两对连锁主基因控制,同时存在多基因,主基因遗传率分别为66%和40%,多基因遗传率分别为11%和41%;二次枝梗数性状受2对独立的主基因控制,同时存在多基因,主基因遗传率分别为80%和65%,多基因遗传率分别为10%和12%。2.以915对SSR引物扩增粳稻品种秀水79和粳稻恢复系C堡的总DNA,发现105对引物在双亲之间存在多态性。第1染色体多态率最小,为7.8%。第7染色体多态率最大,为16.4%。以秀堡RIL群体中的254个家系(F10:11)为作图群体,用这105对引物进行基因型鉴定,构建了粳稻SSR分子标记连锁图谱。由91个信息位点构成的连锁图谱全长969cM,位点间平均图距10.6 cM。秀水79总等位基因频率为0.537,C堡为0.463,符合1:1的分离比例。3.在2个生长环境下种植秀堡RIL群体254个家系(F10:11)及其亲本,调查穗部6个性状和剑叶4个性状。利用上述SSR分子标记连锁图谱,进行加性效应位点,加性与加性互作位点对,以及QTL与环境互作效应的检测,结果(1)10个性状共检测到53个加性位点。一次枝梗数检测到5个加性位点,解释表型变异的4%-11%。二次枝梗数检测到4个加性位点,解释表型变异的2%-16%。穗长检测到6个加性位点,解释表型变异的1%-34%。每穗颖花数检测到6个加性位点,解释表型变异的2%-11%。每穗实粒数检测到6个加性位点,解释表型变异的3%-6%。着粒密度检测到4个加性位点,解释表型变异的2%-21%。剑叶长检测到3个加性位点,解释表型变异的8%-40%。剑叶宽检测到5个加性位点,解释表型变异的4%-16%。剑叶叶面积指数检测到5个加性位点,解释表型变异的0.6%-14%。剑叶卷曲度检测到9个加性位点,解释表型变异的2%-9%。(2)在检测到的所有加性位点中,发现3个多效性位点同时作用于剑叶性状和穗部性状,其中第9染色体分别位于RM6570-RM5652和RM5652-RM410区段内的2个位点均同时控制剑叶长和穗长,分别解释剑叶长表型变异的41%和40%和穗长表型变异的34%和34%。这种多效性现象与剑叶长和穗长的相关性(r=0.86,P<0.01)一致。(3)除二次枝梗数没有检测到互作位点外,其它9个性状共检测到29对加性×加性互作位点,解释单个性状表型变异的1.0%-17.5%。所有检测到的主效位点和上位性互作位点均不存在基因型与环境的互作。4.利用91个SSR标记对太湖流域粳稻地方品种核心种质(58份代表性材料)及目前生产上大面积推广的粳稻育成品种(36份代表性材料)的基因组变异进行扫描。分别分析两个群体的连锁不平衡位点和其组成自然群体后的群体结构。采用TASSEL软件的GLM (general linear model)方法对粳稻穗部7个性状进行标记与性状的关联分析,并对与性状关联的等位变异作解析。结果(1)地方品种和推广品种在相同和不同染色体间均存在较高程度的连锁不平衡,且LD衰减较慢。(2)对这两个群体组成的自然群体进行结构分析发现,此群体由8个亚群组成,且亚群的划分与抽穗期生态类型划分相关,表明抽穗期的分化具有一定的遗传基础。(3)共有28个等位变异位点与7个穗部性状关联,其中17个位点同时与多个性状关联,这与多个性状间显著相关相互印证。(4)鉴定出50个优异等位变异和28个携带这些优异等位变异的载体材料。