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上世纪80年代广亲和基因S5n的发现，为籼粳亚种间杂种优势利用提供了新的机遇。随着研究不断深入，育种家发现仅S5n广亲和基因并不能解决所有籼粳亚种间杂种不育的问题，与S5n非等位的育性基因也不断被鉴定出来。因此，有必要研究更广泛的亚种间杂种不育，挖掘更多新的亚种间广亲和基因为充分利用杂种优势提供理论基础。本研究发现广东地方籼稻品种广解9号与前苏联地方粳稻品种USSR5杂交杂种F1表现半不育。为探明引起杂种半不育的位点数目及其在染色体上的位置，对USSR5/广解9号//USSR5回交群体进行了全基因组分析，结果表明其杂种育性主要受两个独立遗传的主基因所控制，其中第4染色体上的不育位点与已报道的S9等位；而第5染色体上不育位点与现已报道的都不等位，为本研究新发现的位点，暂命名为S31（t）。杂种育性的下降是由于这两个位点内等位基因间互作所导致的，并且，这两个基因有累加效应。通过以粳稻Asominori为遗传背景、籼稻IR24为染色体片段供体的一套覆盖全基因组的染色体片段置换系（66个株系）群体为材料，分别与亲本Asominori和广亲和品种02428杂交构建了两套杂种群体，用于杂种不育位点的检测。分析两年的实验结果，找到一置换系CSSL34与Asominori杂交杂种半不育，与02428杂交杂种育性正常，该置换系置换的片段来自IR24第5染色体的短臂，通过染色体位置的比对，发现置换系置换的片段与我们前面定位的不育基因S31（t）位置相同。为进一步证实杂种CSSL34/Asominori的败育原因，一方面通过遗传分析，以杂种CSSL34/Asominori作父本，以Asominori作母本，构建了回交群体Asominori//CSSL34/Asominori，并调查该群体的花粉和小穗育性，结果表明群体的花粉和小穗育性都正常，这说明了杂种F1的花粉是正常的；另一方面是通过细胞学的观察获得直接证据，以亲本为对照，系统调查了F1的花粉育性、胚囊育性、受精率以及结实率，结果表明杂种F1的花粉萌发、花粉管在柱头上的生长均正常，激光共聚焦显微观察结果直接证实了胚囊部分败育是F1半不育的主要原因。进一步利用石蜡切片方法对杂种F1胚囊发育过程进行连续切片，实验结果表明F1中功能大孢子解体出现几率最高，因此认为F1雌配子败育的主要原因是功能大孢子解体，从而无法进行下一步发育。首先构建一个三交群体CSSL34/02428//Asominori（400个单株），用SSR标记将S31（t）初步定位在1.5cM的区域内，然后通过扩大三交群体单株数目（总共1630个单株），采用极端个体定位的方法，最终将S31限定在标记Indel193和Indel212之间54kb的物理距离内。基因注释表明该区域内有8个预测的ORF，其中4个ORF编码有功能的蛋白，另4个编码未知蛋白。初步研究了其中一个候选基因的表达情况，获得了全长cDNA，构建了表达载体，目前，正在进行转基因实验。以高温处理下的小穗育性以及小穗育性热敏感指数为指标，对水稻籼粳回交群体USSR5/广解9号//USSR5孕稳期高温耐热性及其相对耐热性进行数量性状位点分析。结果表明在第4、8染色体上分别检测到与孕穗期相对耐热性相关的QTL，qhts-4和qhts-8，LOD值分别为3.81和2.86，对表型变异的解释率分别为16.8％和9.9％。对其进一步的上位性分析表明，有8条染色体的4对位点存在基因间互作，小穗育性耐热性除受主效QTL控制外，还受基因间互作的影响。