粳稻杂交育种面临杂交亲本遗传背景狭窄的瓶颈问题。要解决这一难题,一方面要开展典型材料遗传背景分析,加大种质资源筛查和利用力度,开展杂种优势预测研究,提高育种效率,选配新的杂交组合,创制新的种质。另一方面要开展亚种间遗传分化分子机制研究,为合理利用亚种间杂种优势创造条件。为了扩大亲本选配范围和创制粳稻新种质,选配优良组合供生产和育种研究利用,弄清来源复杂的水稻品种(品系)遗传多样性、遗传分化情况,SSR分子标记对水稻杂种优势的预测能力,SSR标记与水稻遗传进化、籼粳分化之间的内在关联,水稻群体遗传结构与地理分布间的关系,完善SSR标记辅助水稻育种的技术体系。本研究以SSR分子标记为手段,利用77对引物分析不同来源的196份水稻品种(品系)遗传多样性、籼粳分化指数和分子遗传距离,通过67份中外材料与5份美国材料不完全双列杂交后代性状考察,结合F1代9个性状考种数据,进行了亲本配合力分析,结合F1、F2和BC1性状考种数据,利用三种方法分析了亲本SSR指纹数据与杂种后代性状表现的相关性。主要研究结果如下:1)SSR引物检测到的等位基因平均数为11.31,RM204等33对分布于各染色体上的引物检测到的遗传多样性参数大于平均值,具有更高的检测效率。1、5、8和11号染色体上检测到的平均等位基因数较高,而且等位基因的分布频率均匀度较好;3、6、10和12号染色体平均等位基因数较高,但基因分布频率不均匀;2、4、7和9号染色体上等位变异类型和基因多样性则稍差一些;供试材料中检测到大量稀有等位基因,12号染色体上检测到的稀有等位基因比例最高,占71.01%,2号染色体上最低,占61.33%;共有93个供试品种检测到独有等位基因,占供试品种总数的47.45%;检测到独有等位基因最多的是云南地方品种月亮谷,有17个。独有等位基因的分布呈现了染色体和品种的不均匀性。分布最多的三个品种均为籼稻品种,其次是云南地方品种。2)供试196个材料可分为13个亚群,云南品种在13个亚群中均有分布,华中稻区品种有64.1%聚在第11个亚群,东北稻区品种有80%聚在第3亚群,台湾品种有83.3%聚在第10亚群;籼粳遗传分化分析结果表明供试材料有3个为典型籼稻,2个为偏籼品种,1个中间类型,其余190个有9个为偏粳品种,占总试验材料的4.6%,100个为粳稻,占51.0%,81个为典型粳稻,占41.3%;发现14个特异性位点SSR扩增片段的长度与对应品种籼型基因频率Fi呈显著或极显著正相关,8个特异性位点SSR扩增片段的长度与对应品种Fi呈显著或极显著负相关。水稻籼粳遗传分化可能与特定位点上SSR序列的变化密切相关。3)株高、有效穗、总粒数、实粒数的一般配合力方差所占比重较高(52.68%-87.97%),狭义遗传力均大于40%,属于高遗传力性状;穗长、结实率等性状的特殊配合力方差所占比重更高(64.47%-93.98%),远大于一般配合力方差,属于较低遗传力性状;大部分性状的父本一般配合力效应值高于母本一般配合力效应值;通过配合力分析和主要产量性状多重比较,发现了2个杂种优势群主要产量性状表现突出,这两个杂种优势群的2个母本来自美国,生态型均为粳稻;32个父本来自中国,生态型分别为典型粳稻、粳稻和中间类型。它们组成的杂交群体总粒数、实粒数和结实率均极显著高于其他群体。2个杂种优势群包含的64(2×32)个杂交组合将是后续研究的重点材料。4)发现有20个品种(品系)作为轮回亲本时,回交后代产量性状平均值更高,其中有8个品种(品系)为高配合力亲本;有6对籼粳亚种间杂交组合F1代表现出较强的杂种优势,并且回交1代的结实率均超过50%,为开展籼粳亚种间杂交育种提供了育种材料和重要信息。5)基于SSR指纹图谱数据,利用亲本遗传距离、亲本遗传分化指数和亲本扩增片段长度等三种方法开展了水稻杂种优势预测研究,水稻亲本SSR指纹图谱数据与杂种后代性状表现存在显著或极显著的相关性,三种方法均可为杂种优势预测提供一定的参考。本研究探明了来源复杂的育种材料的遗传多样性和遗传分化情况,创制了大量粳稻新种质,拓宽了粳稻育种材料的遗传背景;进行了基于SSR标记预测水稻杂种优势的研究;结合研究结果,提出了新的研究设想。为更好地开展水稻育种工作提供了借鉴和参考。