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水稻异交习性直接影响杂种一代制种产量，在某些组合甚至是影响其大面积普及的限制因素。鉴定出异交相关性状有利等位基因，是聚合有利基因改良不育系异交特性的基础。杂交水稻制种过程中使用GA3是提高不育系异交结实率的一项关键措施。改良不育系的异交特性及其对GA3的敏感性，对于提高制种产量，降低制种成本具有重要的实际意义和应用前景。本论文以粳稻Nipponbare与籼稻Kasalath的杂种F1再与Nipponbare回交一次的重组自交系群体为材料，开展了三项研究：一是通过2005年在南京（简称E1环境）、2006年在南京（简称E2环境）与2006年在泗洪（简称E3环境）共3个生长环境的试验，对水稻最上节间长度、穗颈长度、柱头外露率、小花开花历时、开颖角度5个水稻异交相关性状进行了遗传分离分析和QTL定位；二是研究了苗期3个性状对外源GA3处理的敏感性及其QTL；三是在2个生长环境下研究了始穗期4个异交性状对GA3的敏感性及等位基因间敏感性存在差异的位点。获得的主要结果如下：1运用主基因+多基因混合遗传模型对3个环境5个异交相关性状遗传分离分析表明：（1）最上节间长度：3个环境下均表现为3对独立的加性-加性×加性上位性主基因+加性-加性×加性上位性多基因混合遗传，主基因遗传率分别为55.53％、92.12％和77.08％，多基因遗传率分别为41.36％、3.97％和19.38％。第1对主基因加性效应大于第2对和第3对主基因加性效应之和。（2）穗颈长度：3个环境下均表现为3对独立的加性-加性×加性上位性主基因+加性-加性×加性上位性多基因混和遗传，主基因遗传率分别为52.60％、78.43％和78.32％，多基因遗传率分别为38.30％、16.30％和16.44％。第1对主基因加性效应大于第2对和第3对主基因加性效应之和。（3）柱头外露率：3个生长环境下均表现为2对独立的主基因+多基因混合遗传，主基因作用方式为累加作用，多基因作用方式为加性-上位性遗传。3个环境下主基因遗传率分别为77.12％、59.79％和52.41％，多基因遗传率分别为17.69％、38.48％和46.24％。2对主基因的加性效应分别为9.15％、10.83％和7.97％。（4）小花开花历时：3个生长环境下均表现为2对独立的加性-加性×加性上位性主基因+加性-加性×加性上位性多基因混合遗传，主基因遗传率分别为49.32％、29.49％和39.39％，多基因遗传率分别为49.04％、64.20％和60.23％。2对主基因的加性效应相等（da=db），3个环境下分别为9.68min、9.11min和10.80min，主基因之间的互作效应与之大小相等，方向相同。（5）开颖角度：E1和E3环境下表现为2对独立的加性-加性×加性上位性主基因+加性-加性×加性上位性多基因混合遗传，E2环境下表现为2对独立的加性主基因+加性多基因混合遗传；3个环境下主基因遗传率分别为58.34％、55.26％和57.45％，多基因遗传率分别为28.10％、33.00％和27.93％。第1对主基因加性效应较大。2运用Win Cartgrapher2.5软件中的复合区间作图法，在全基因组5％显著水平上，对5个水稻异交相关性状进行QTL检测，结果：（1）最上节间长度共检测到4个QTL，分别位于第1、3（2个）、6染色体上，解释表型变异的5.64％-15.21％；qUIL-6位点在3个环境中都被检测到，分别解释5.64％-12.80％的表型变异，Nipponbare等位基因增加性状值1.83-2.87 cm。其余3个QTL均在2个环境中被检测到，分别解释7.74％-15.21％的表型变异，增效等位基因均来自Kasalath，分别增加2.31-2.81cm的性状值。（2）穗颈长度共检测到4个QTL，分布于第1、3、5、10染色体上，解释表型变异的6.8％-17.76％；qPNL-10在3个环境中均被检测到，分别解释11.57-17.76％的表型变异，Kasalath等位基因增加1.39-2.04cm的性状值。qPNL-5在两个环境中被检测到，分别解释6.8-12.88％的表型变异，增效等位基因来自Nipponbale，分别增加1.55cm和1.67cm的性状值。其余2个位点分别在单个环境中被检测到，分别解释10.31％和13.46％的表型变异，在qPNL-1位点，Nipponbare等位基因增加1.72cm的性状值，在qPNL-3位点，Kasalath等位基因增加1.49cm的性状值。（3）柱头外露率在3个生长环境下检测到3个QTL，分布于第3，4，5染色体上，解释表型变异的4.07％-18.39％。其中，qPES-4在3个环境中均被检测到，分别解释表型变异的4.07-10.27％，Kasalath等位基因分别增加2.24％-4.57％柱头外露率。qPES-3，qPES-5在2个生长环境中均被检测到，qPES-3位点分别解释表型变异的9.77％和18.39％，Nipponbare等位基因分别增加3.60％和4.03％的柱头外露率；qPES-5位点在2个环境中分别解释表型变异的5.08％和16.25％，Kasalath等位基因分别增加2.45％和5.94％的性状值。（4）开颖角度检测到5个QTL，分别位于第7、8（2个）、12（2个）染色体上，解释表型变异的8.21％-11.77％。只有1个QTL位点（qAGO-7）在2个环境中被重复检测到，分别解释表型变异的8.82％-10.87％，Kasalath等位基因分别增加0.91和0.95度的开颖角度。其他4个位点均是在单个环境中被检测到，位于第8染色体上的2个位点，Nipponbare等位基因增加0.96度和1.02度的性状值，位于第12染色体上的2个位点增效等位基因均来自Kasalath，分别增加1.05度和1.13度的性状值。（5）小花开花历时性状，在第5染色体上检测到1个QTL，qFDS-5在3个生长环境中均被检测到，分别解释性状变异的8.94％-18.77％，Kasalath等位基因分别增加6.81-9.43分钟的性状值。（6）控制最上节间长度的qUIL-3和控制稳颈长度的qPNL-3位点、控制柱头外露率的qPES-5位点和控制小花开花历时的qFDS-5位点在染色体上位于同一位置。3．利用外源GA3分别处理供试材料的种子及幼苗，用反应指数衡量苗高和叶鞘长度对外源GA3处理的敏感性，并检测这些苗期性状对GA3敏感性差异的数量性状位点（QTL）。结果：（1）GA3浸泡种子处理的幼苗第一叶鞘长度较对照显著增加，苗高和第二叶鞘长度增加效应不显著；GA3喷洒处理对第一叶鞘长度增加不显著，苗高和第二叶鞘长度增加极显著。（2）在5％显著水平下，2种处理方式下未检测到控制苗高反应指数QTL位点。GA3浸泡处理检测到1个位于第1染色体的控制第一叶鞘长度反应指数的QTL（qIFL-1），解释性状变异的14％，对GA3敏感的等位基因来自Kasalath。GA3喷洒处理条件下，检测到2个分别位于第3、12染色体的控制第二叶鞘长度反应指数的QTL（qISL-3和qISL-12），分别解释5％和20.2％的性状变异，对GA3敏感的等位基因分别来自于Kasalath和Nipponbare。（3）未用GA3处理条件下，检测到3个控制第一叶鞘长度的QTL，4个控制第二叶鞘长度的QTL。控制第一叶鞘长度本身的数量性状位点qFSL-1a与控制第一叶鞘长度反应指数的qIFL-1位于同一染色体区段（C742-R2414）；控制第二叶鞘长度反应指数的qISL-12位于控制第二叶鞘长度本身的qSSL-12a与qSSL-12b之间（C732-G193）。4抽穗期对每个株系喷施3次外源GA3，研究了最上节间长度、开颖角度、小花开花历时、柱头外露率4个性状对外源GA3敏感性（用反应指数来衡量）的数量性状位点（QTL），结果：（1）最上节间长度反应指数在2个生长环境中共检测到5个QTL，分别位于第1、2、8（2个）、12染色体上，解释反应指数总变异的14.45％-24.80％。位于第8染色体上的2个位点敏感等位基因来自Nipponbare，其余3个位点敏感等位基因来自Kasalath。这5个QTL与控制最上节间长度本身的QTL位点均不在同一位置；与苗期第一叶鞘长度、第二叶鞘长度对GA3敏感性位点也不相同。（2）小花开花历时反应指数只在2006年泗洪试验点检测到1个位于第11染色体的QTL，解释反应指数变异的21.26％；Nipponbare等位基因增加GA3敏感性。该位点与控制小花开花历时本身的QTL位点不同。（3）柱头外露率反应指数共检测到4个QTL，分别位于第7、8（2个）、9染色体上，分别解释反应指数总变异的10.94％-23.99％。E2环境中检测到的2个QTL敏感等位基因均来自于Nipponbare；E3环境中检测到的2个QTL敏感等位基因均来自Kasalath。这4个位点与控制柱头外露率本身的QTL均不在相同位置。（4）开颖角度反应指数只在E2环境中检测到1个位于第1染色体的QTL，解释反应指数变异的21.2％，Kasalath等位基因增加GA3敏感性。该位点与控制开颖角度本身的QTL在染色体上位置不相同。