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选用课题组选育的新品种(新品系)及其对照品种进行根系结构、产量、品质特征特性的研究。利用KASP平台、重测序技术对小站95、小站96、小站97、越光、越优16bulk1(越光型)、越优16bulk2(早恢16型)等6个品种(品系)进行了标记开发、育种及机理机制研究,获得如下结果:1.对于产量而言,根重、总根长、表面积与生物学产量呈极显著正相关;总根长、单位立方米土壤总根长与单株产量呈极显著正相关。对于RVA谱特征值而言,主要为:根重与糊化温度,根尖数与消减值,分支数与保持粘度、最终粘度、消减值、回复值,单位立方米土壤总根长与最终粘度、消减值、回复值等表现为极显著负相关。2.采用KASP平台和重测序技术对课题组选育的代表性品种进行了基因组分析和基因模块解析,鉴定了小站95、小站96为染色体片段代换系,第1染色体的代换片段携带NOG1基因,第5染色体上的代换片段携带Chalk5、GS5、qw5基因。对小站95、小站96、小站97三个近缘系(染色体片段代换系)进行了基因组结构分析,小站96在部分性状上向现代品种演化,小站95携带部分高产基因,具有产生杂种优势的遗传基础,以小站95作为亲本之一,在其杂交后代中选育出的伟27,再与U-1杂交产生强优势的组合津稻294(津优294)。3.对越优16(越光A/早恢16)后代进行了集团选择,选出了越优16bulk1(多系品种)和越优16bulk2(多系品种),越优16bulk1与越光相似(如优质食味)。越优16bulk2比越优16bulk1更高产、抗倒伏、多态性高、异质化,为偏早恢16型,后代可选育出高产类型和优质类型。4.以位于第1染色体的染色体代换片段作为第1目标区,以位于第5染色体的染色体代换片段作为第2目标区,以位于第2染色体的染色体代换片段作为第3目标区,作为性状控制和性状组合的模型,建立了NOG1、Chalk5、GS5、qw5、优质食味等基因模块,通过对GS5、Chalk5等重要农艺性状基因的鉴定与组合,选育出津稻294、越优16bulk1、越优16bulk2等新材料和新品系。5.建立了以常规育种技术(包括创造变异和后代性状选择)和分子设计育种技术(包括基因和QTL聚合、模块育种等)相结合的育种程序。在研究中,正向育种(性状选择优先)和反向育种(基因选择优先)相结合,在育种的定向性和高效性方面做了有力尝试,取得了品种选育和方法探索的双重效果。