利用已大面积应用的株1S、准S、培矮64S、7001S等两用不育系与17个常规稻R1、R11、R16、R32、成恢210、先恢207、颜111R、R968、蜀恢527、 R402、9311、广陆矮四号、南京11号、秋光、日本晴、巴西陆稻、Leomont等配制的96个F1正反交组合为材料，在相同栽培条件下比较正反交组合农艺性状差异，研究细胞质效应对杂种优势影响的规律，为充分利用两系法杂交水稻优势，培育优质、高产组合提供更全面的理论认识。另外对育成早稻组合最多的两用不育系株1S的细胞质、细胞核进行分子遗传特点分析，旨在为培育广适性、强配合力不育系提供理论指导。主要研究结果如下： （1）通过叶绿体DNA中ORF100、ORF29—TrnCGCA、TrnTUGU—TrnLUAA、rps16基因内含子等序列分析表明，株1S为籼型叶绿体，培矮64S、准S为粳型叶绿体；株1S在TrnTUGU—TrnLUAA片段中存在两个特异碱基，可作为该品种细胞质的分子指纹。 （2）以细胞质完全相同的株1S、陆18S分别与R16、颜111R、R968、9311、广陆矮4号配制的正反组合为材料，对其主要农艺性状和产量优势进行显著性分析，各组合都达到显著差异的性状有：地上部分干重、有效穗、穗长、实粒数、总粒数、单株总粒重，说明这些性状受细胞质效应的影响。而株高、结实率、千粒重和分蘖数四个性状也存在差异，但在株1S、陆18S配制的组合中呈现的规律不同，表明这四个性状与核质互作有关。 （3）在不同细胞质背景下，籼粳亚种间杂交组合结实率都偏低，表明亚种杂交不亲和性主要受核基因控制，与细胞质效应无关。 （4）对株1S、培矮64S、7001S，准S等4种不育系细胞质正反交组合的生物学产量进行比较发现，正交生物学产量高于反交的组合数以株1S细胞质为最高，到达64．3%，表明该细胞质具有广谱配合力。其他细胞质正交优势组合数都低于50%，7001S、准S分别仅为37．5%、36．4%，推测7001S、准S细胞质可能具有特殊配合力的特点。 （5）以R16为母本配制的组合其株高明显变矮、地上部分干重变轻、单株总粒重变轻，表明R16的细胞质不利于杂种优势的发挥，存在细胞质负效应现象。 （6）采用ISSR、SRAP和TRAP三种分子标记方法对株1S核DNA进行分析表明，株1S核DNA以籼型基因为主，但含有部分粳型特异性片段，具有一定的粳型血缘；三种分子标记方法都能建立株1S所特有的核DNA分子指纹。 株1S所配制的杂交组合多达32个，组合优势明显，且生态适应性广，可能与其籼型细胞质和含有适量粳稻血缘的核有关，这种两用不育系的核质组合可能是长江中下游双季稻区高产稳产早稻组合的育种途径。
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