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第一部分:水稻单株产量主要由单株有效穗数、每穗实粒数和粒重构成,挖掘和克隆产量性状相关QTL对分子标记辅助选择育种至关重要。染色体片段置换系具有遗传组成简单、QTL检测能力强等优点,是发掘QTL的优良材料。本研究利用农艺性状差异显著的两个地方品种川7（C7）和毫补卡（HBK）构建了一套高质量的染色体片段置换系,并进行了产量相关性状QTL的检测。主要结果如下:1. 以C7为供体亲本、HBK为轮回亲本构建了一套包含123个家系的染色体片段置换系（BC4F4世代）,其中有69个家系为单染色体片段置换系。单个导入片段的长度范围为0.3Mb～25.8Mb,平均长度为7.9Mb,约覆盖供体亲本基因组的95.7%。2. 利用染色体片段置换系群体分别鉴定到5个抽穗期QTL、7个株高QTL、6个穗长QTL和1个分蘖数QTL。其中q HD10/Ehd1为抽穗期的主效QTL,加性效应为5.1天;qPH1.2/SD1和qPH8为株高的主效QTL,加性效应分别为12.4厘米和-15.2厘米（负值表示C7等位基因型降低株高）;q PL1和q PL10为穗长的主效QTL,加性效应分别为1.8厘米和2.1厘米,且分别与qPH1.2和q HD10共定位。此外,在940株的随机F2分离群体中利用BSA-seq策略在99%置信区间水平分别检测到抽穗期、株高、穗长QTL各3个以及1个分蘖数QTL,这些QTL在200株的随机F2分离群体（F2＿200）或BC4F2分离群体中均被验证。3.利用染色体片段置换系群体分别鉴定到4个粒长QTL、3个粒宽QTL、5个千粒重QTL以及5个每穗颖花数QTL。除q GL5外,其余粒形QTL和千粒重QTL的C7等位基因型均降低表型值。q GL3.1和q GW5分别为粒长和粒宽的主效QTL,加性效应分别为-1.25毫米和-0.30毫米,分别对应粒形主效基因GS3和GW5。q SPP3.2和q SPP10为每穗颖花数的主效QTL,加性效应分别为16.3和14.6,其中q SPP10与q HD10共定位,而q SPP3.2为新QTL位点。4.通过精细定位将qPH8定位于分子标记M15和B4之间,为控制株高的新QTL位点,主要控制水稻近基部节间的伸长。qPH8的C7等位基因型株高显著降低、抗倒伏能力显著增强,但单株产量并无明显减少,具有重要的育种价值;此外,qPH8为半显性基因,在杂交稻育种中只需改良一个亲本就能实现半矮化育种。第二部分:抽穗期决定了水稻的地区适应性和产量,合适的抽穗期能够保证水稻充分利用光温资源,使产量最大化。水稻的抽穗期由多个基因共同控制,Ghd7、Ghd8、Ghd7.1/Os PRR37（PRR37）和Hd1是水稻中重要的抽穗期基因,其不同的等位基因型组合决定了水稻的开花期变异和种植范围,但它们之间的遗传互作关系仍不清楚。本研究通过构建近等基因系背景下Ghd7、Ghd8、PRR37和Hd1的四基因分离群体,在不同日照长度条件下进行四基因遗传互作研究。主要结果如下:1.构建了ZS97背景下Ghd7、Ghd8、PRR37和Hd1四基因分离群体,并获得了16种纯合基因型组合;四基因分离群体在自然长日照（NLD）和自然短日照（NSD）条件下抽穗期变异分别达到95天和42天以上。2.无论在NLD还是NSD条件下,Ghd7、Ghd8、PRR37和Hd1之间均存在遗传互作关系（两基因、三基因以及四基因遗传互作）,但NLD条件下的互作效应更强。在Hd1有功能的背景下,NLD条件下Ghd7和Ghd8的两基因互作最强,而NSD条件下Ghd7和PRR7的两基因互作更强。3. 在NLD条件下,PRR37始终为开花抑制因子,但在NSD条件下,PRR37在Ghd7ghd8Hd1、Ghd7Ghd8Hd1和Ghd7Ghd8hd1背景下分别促进抽穗4.8天、18.0天和5.3天,表现为开花促进因子。PRR37在NSD条件下的功能转换（由抑制抽穗转变为促进抽穗）取决于其他3个基因的不同组合形式。4. Hd1为开花促进因子,在NLD条件下也表现出功能转换的现象。在NLD条件下,Hd1在ghd7ghd8prr37、ghd7ghd8PRR37和ghd7Ghd8prr37背景下分别促进抽穗9.5天、4.9天和3.8天,而在Ghd7ghd8prr37背景下延迟抽穗2.5天,说明单独的PRR37或Ghd8不能使Hd1功能反转,但Ghd7可以。此外,Ghd8、PRR37与Ghd7互作增强Hd1在NLD条件下的功能转换。5. 利用16种纯合基因型组合分别在NSD和NLD条件下进行抽穗期和每穗颖花数的相关性分析,结果表明,在NSD条件下,每穗颖花数与抽穗期正相关,抽穗期越晚,每穗颖花数越多,产量潜力也越大;在NLD条件下,当抽穗期小于90天时,每穗颖花数与抽穗期正相关;当抽穗期大于90天时,则呈负相关性。