本研究以生产上大面积利用的48个杂交籼稻骨干亲本及新育成的亲本为材料，采用SSR(simple sequence repeats)分子标记检测、系谱分析、表型性状聚类及杂种优势测定等方法对供试材料进行杂种优势群的划分及杂种优势模式的构建；探讨依据分子标记计算的遗传距离(genetic distance，GD)与F<,1>杂种优势之间的相关关系；同时，还利用亲缘系数(coefficient of parentage，COP)对生产上大面积利用的100个杂交籼稻亲本进行了遗传多样性分析，主要研究结果如下： 1、利用SSR分子标记将48个亲本材料划分为保持系群(maintainer line group，M-G)、温敏核雄性不育系群(thermo-sensitive genic male sterile line zroup，TGMS-G)、恢复系群(restorer line group，R-G)和9308 4个类群，其中保持系群又可分为协青早亚群(Xieqingzao subgroup，xQZ-SG)、珍汕97亚群(zhenshan97 subgroup，ZS97一SG)及外缘亚群(Exotic subgroup，E-SG)；恢复系群则分为明恢63亚群(Minghui63 subgroup，MH63-SG)、IR24亚群(IR24 subgroup，IR24-SG)及两系恢复系亚群(Two-line restorerline subgroup，TR-SG)，分群结果基本符合系谱信息，根据分群结果并结合杂交水稻生产实践提出了8种杂种优势模式。72对SSR引物从供试材料中检测出330个等位基因变异，每对引物检测等位基因2-13个，平均4.58个；引物的多态性信息量(polymorphism index content，PIC)范围为0.117～0.882，平均值为0.570，48个材料之间的遗传相似系数(genetic similarity，GS)范围在0.633～0.928，平均为0.740。 2、杂种优势测定结果表明，利用SSR分子标记划分的4个杂种优势群、6个亚群之间存在显著遗传差异并构成28种可能的杂种优势模式。研究了从4个杂种优势群中选出的14个代表亲本相互杂交组合F<,1>的杂种优势表现，结果表明，目前我国杂交籼稻杂种优势利用的8个主要模式中明恢63亚群×保持系群模式、温敏核雄性不育系群×两系恢复系亚群、两系恢复系亚群×保持系群模式仍然表现突出，而保持系群×温敏核雄性不育系群有可能成为新的杂种优势利用模式；两系恢复系和其他类型亲本杂交均能产生较强的杂种优势，定向改良后可能会提高籼稻杂种优势利用水平。 3、根据SSR分子标记分析所划分的杂种优势群可能从整体水平上实现杂种优势的 预测。将33个亲本按照杂种优势群分为5组，分别进行配合力分析和组合F<,1>性状杂种优势测定，结果表明：在同一杂种优势群内，材料间的亲缘关系较近，分子标记遗传距离的大小与产量杂种优势高低没有显著相关关系。当两个杂种优势群间的材料相互杂交，分子标记遗传距离的大小与单株产量及一般配合力效应均呈显著的正相关关系。尽管双亲分子标记遗传距离与杂种F<,1>的性状表现的相关关系比较复杂，但群间材料杂交，F<,1>性状具有正向中亲优势的组合数量明显多于群内材料杂交的组合数量，而且，群间组合F<,1>性状的平均中亲优势值也大于群内组合F<,1>的性状平均中亲优势值。因此，利用SSR分子标记划分的杂种优势群基本反映了材料间的遗传差异。 4、初步研究结果表明，温敏核雄性不育系×保持系模式在生产上利用是可能的。将培矮64S、6311S与16个保持系进行杂交，F<,1>进行田间评价，结果表明，19个组合单株产量变幅为35.1～51.8g，平均单株重42.8g。有11个组合产量高于第一对照两优培九，5个组合产量高于第二对照汕优63.6311s／中浙B产量最高，达51.8g，比第一对照增产24.8％，达显著水平，比第二对照增产16.3％，但差异不显著。单株产量低于两优培九的组合有6个，但差异没有达到显著水平，只有6311S／威20B，6311S／粤泰B和培矮64S／威20B三个组合的产量显著低于第二对照组合汕优63。温敏核雄性不育系×保持系模式与目前大面积利用的两系组合两优培九和三系杂组合汕优63的单株产量处在同一水平，个别组合的单株产量还显著高于两优培九。新模式组合具有成穗多、植株矮的优点，但结实率和千粒重偏低。 5、表型聚类反映亲本之间在生态型上的差异，而分子标记分析则反映亲本间的系谱关系，结合杂交籼稻育种实践判断分子标记可能是亲本分类的一种较好方法。采用表型性状和SSR分子标记2种聚类分析方法对41个杂交籼稻亲本的类群划分进行了比较研究，表型聚类以15个表型性状为依据，将41份材料划分为早、中熟和中、晚熟2大类群、6个亚群。早、中熟类群包含15个保持系、4个早熟恢复系和2个温敏核雄性不育系；中、晚熟类群包括16个恢复系和4个中、晚熟保持系。利用SSR分子标记将供试材料划分为保持系和恢复系2大类群、7个亚群。保持系群包括全部19个保持系、2个温敏核雄性不育系，恢复系群则包含全部20个恢复系，分群结果基本符合系谱信息。 6、目前，中国杂交籼稻育种材料具有较高的遗传多样性。利用亲缘系数(COP)分析了1976-2003年间中国大面积种植杂交籼稻组合的100个亲本的遗传多样性，结果显示，这些亲本之间的平均COP值较低，仅为0.056。从遗传多样性的演变过程看，自1976年到1990年，杂交籼稻的遗传多样性较低，1990年到2003年，遗传多样性有了很大提高，这期间亲本之间的COP值平均为1990年以前亲本间COP值的1／2。聚类分析将这100个亲本分为10大类群，保持系、恢复系以及其他具有特殊遗传背景的亲本被清楚地区分开来。另外，恢复系群又可再分为11个亚群。上述分类结果与系谱信息、分 子标记分类及杂交籼稻育种实际基本吻合。在杂交籼稻育种的10个主要省份中，湖南、四川、福建及广西育成的大面积利用的亲本最多；福建、四川、广西、湖南和江苏等5个省的育种机构所育大面积利用的亲本的遗传多样性要小于湖北、广东、浙江和江西。这100个杂交籼稻亲本的COP分析结果将会促进亲本遗传多样性管理，提高杂交籼稻的育种水平。