水稻杂种优势的利用为我国粮食增产发挥了巨大作用，但是从20世纪90年代开始至今，杂交水稻在全国的种植面积在水稻种植面积中所占的比例一直徘徊在60％-65%左右。近年来新育成的杂交稻组合数量众多，但在产量上没有明显突破，大多数组合在品质与抗性上与生产中应用的组合相比没有明显的优势。杂交水稻的性状主要取决于亲本，其中细胞质雄性不育性是杂种优势利用的基础，起主导作用，其次是恢复系。水稻雄性不育系细胞质类型丰富，但在生产上广泛利用的较少，主要是野败型，新质源不育系选育没有突破，缺少一般配合力好的新不育系。　　 本研究利用野败型、印尼水田谷型以及旱稻雄性等不育胞质为来源，通过与空间诱变创造和筛选的保持系材料测交选育出的4个同核异质以及6个同质异核雄性不育系与15个恢复系材料。考察了不育系的主要农艺性状、育性和开花习性，对各测交杂种F1进行了杂种优势评价和品质分析，旨在评价不同核质不育系的优劣，从中选育出优良的不育系和恢复系，为杂交稻育种提供优良的种质资源。主要研究结果如下：　　 1.对9个不育系农艺性状以及花粉育性考察结果表明：不育系株高为半矮秆型，分蘖力较强，叶片短而窄。4个同核异质不育系谷粒长宽比大，均超过3.0，而6个同质异核不育系间相差较大，说明该性状主要由细胞核基因控制。生育期差异不明显，晚季明显短于早季。9个不育系花粉败育彻底，主要以典败为主，田间套袋自交结实率均为0。　　 2.9个不育系材料的开花习性表明：9个材料早晚季花时接近，开花时间从8时至15时，一天中以10时至12时为盛花期。单穗花时介于7-10天，抽穗后第2天开花，开花主要集中在抽穗2-6天。阴雨天开花时间稍有延迟并对开花率影响较大。柱头外露率较高，介于50-70%之间，不同材料之间有所差别，单边外露率均高于双边外露率。　　 3.杂种F1主要农艺性状和品质性状分析表明：组合间农艺性状差异较大，早晚季均表现优良的组合有A1/R5、A4/R8和A8/R133个组合，其理论产量均排在前10位。大多组合在晚季达到国家优质稻米3级标准，出糙率、整精米率、直链淀粉含量、胶稠度达标率高，垩白粒率在晚季间差异较大，晚季大部分组合达到优质稻米标准，垩白度在旱季是限制稻米品质的主要因素。　　 4.农艺性状与产量性状相关分析表明：对于同核异质不育系有效穗数、穗长和穗粒数的增加有利于提高产量。对于同质异核不育系，在适当增加株高和有效穗数的基础上，应注重穗长的选择。品质性状之间表现为出糙率与整精米率和直链淀粉含量呈正相关，而与垩白粒率和垩白度呈负相关，直链淀粉含量与垩白粒率和垩白度也呈负相关。可以通过选择有效穗数和穗粒数适中，结实率高，千粒重较大的材料来提高稻米品质。　　 5.农艺性状和品质性状受不育系、恢复系和不育系与恢复系互作效应的影响。同核异质不育系所配组合株高主要受恢复系核基因的影响，谷粒长宽比、千粒重受不育系、恢复系以及不育系与恢复系之间的互作影响。同质异核不育系单株穗重和有效穗数2个性状主要受恢复系或者不育系影响，而不育系与恢复系之间的互作对其效应较小。品质性状三者的遗传效应均达到极显著。　　 6.产量性状主要受基因加性效应和显性效应的影响，以基因加性效应为主。A1和A4两个同核异质不育系以及恢复系R3具有较高的一般配合力，A5和A8两个异质同核不育系与恢复系R4、R8、R9一般配合力好，利用这些不育系和恢复系组配容易获得高产杂交稻组合。