水稻产量的高低主要取决于库、源、流的强弱及其相互间的协调程度。但迄今为止,同时控制水稻库、源性状基因对库、源、流性状调控的生理机制仍知之甚少。本研究前期通过图位克隆技术克隆了1个同时控制水稻库（每穗粒数）、源（剑叶大小）性状基因NAL1,并获得只有NAL1基因的目标区段（50.5kb）为Lemont等位基因导入而其它染色体区段完全为轮回亲本特青的近等基因系(NIL-NAL1LT)。本研究以NAL1近等基因系NIL-NAL1LT及其轮回亲本特青为试材,剖析水稻库、源基因NAL1在库、源、流上的生理功能。1.与特青相比,NIL-NAL1LT的二次枝梗数、每穗总粒数和每穗实粒数均显著增加,千粒重稍微增加,有效穗数有所降低但未达到显著水平,在三个不同生态环境下,小区实际测产平均增加了5.5%,表明NAL1LT等位基因具有增产潜力。2.与特青相比,NIL-NAL1LT提高了外观品质、加工品质和食味品质,主要表现在垩白粒率和垩白度显著降低,精米率和整精米率显著增加,直链淀粉含量显著降低,食味值显著升高。NIL-NAL1LT的品质的提高可能归因于籽粒灌浆的显著改善,尤其是弱势籽粒灌浆。3.与特青相比,NIL-NAL1LT的剑叶和倒二叶的叶片宽度和叶面积显著增加,且叶面积指数显著增加。NIL-NAL1LT的剑叶净光合速率有所降低但未达到显著水平。在抽穗期,NIL-NAL1LT的非结构性碳水化合物的含量显著高于特青。说明NIL-NAL1LT具有较充足的源。4.在籽粒灌浆的过程中,NIL-NAL1LT强、弱势粒的粒重和淀粉含量均高于特青,此现象在弱势粒上表现尤为突出。在成熟期,NIL-NAL1LT强、弱势粒的粒重分别高出特青2.4%和47.9%。从库的角度来看,NIL-NAL1LT弱势粒的粒重显著增加主要归因于籽粒变大、籽粒容重增加、籽粒灌浆改善。5.NIL-NAL1LT的穗茎节大维管束数目和韧皮部面积,以及剑叶和枝梗的维管束韧皮部面积均显著增大,且茎鞘中非结构性碳水化合物的转运量显著增强,说明NIL-NAL1LT流通畅。6.NIL-NAL1LT较好地协调了库、源、流关系,从而提高了产量,改善了稻米品质。本研究阐明了NAL1基因参与调控水稻源、库、流性状的生理功能,研究结果对通过分子设计育种选育源库协调的超高产水稻新品种具有一定的指导意义。