随着水稻生产的发展和人民生活水平的提高，人们对稻米的品质提出了更高的要求。在水稻品质性状遗传研究的基础上，利用单片段代换系进行品质基因聚合是改良稻米品质的一个重要途径。本研究利用分子标记辅助选择技术，研究了以下几个方面：在高代回交的基础上，采用自交的方法选育水稻的染色体单片段代换系；利用16个携带不同优良品质基因的单片段代换系构建次级单片段代换系群体，并进行品质基因的聚合育种；利用次级单片段代换系及原单片段代换系构建代换片段重叠群，对QTL作进一步定位；利用代换片段聚合系研究QTL间的互作及两个控制稻米蒸煮食味品质的重要基因间的互作。主要结果如下： 1、获得了37个以华粳籼74为受体的水稻染色体单片段代换系。单片段代换系的代换片段分布于水稻其中8条染色体上，代换片段总长度为778.18cM；单个代换片段的平均长度为21.03cM，所有代换片段覆盖水稻全基因组22.8％。 2、利用本实验室建立的16个携带不同优良品质基因的单片段代换系作亲本进行聚合育种。在04年晚季(F2代)和05年早季(F3代)共筛选到238个代换片段聚合系(120个不重复)，分别来自20个不同的组合，分属于12种不同品质性状的基因组合。同时还筛选到81个次级单片段代换系(37个不重复)，为11个单片段代换系的次级单片段代换系，代换片段分别来自8个不同的供体亲本。平均每个单片段代换系获得3.36个次级单片段代换系，每个供体亲本获得4.62个次级单片段代换系。鉴定109个代换片段聚合系的性状，其中有45个材料聚合到了目标性状，主要聚合了直链淀粉含量、碱消值和粒长3个性状。 3、05年晚季利用26个单片段代换系、156个次级单片段代换系和168个代换片段代换系检测到了19个农艺性状909个QTL，加性效应贡献率的绝对值小于10.0％占93.1％。利用11个单片段代换系和49个次级单片段代换系构建了17个重叠群，分别位于第2、3、6和8号染色体上，各染色体上重叠群数目为1、3、11和2个。利用代换作图法进一步定位了17个性状共84个QTL和2个基因，其中定位在染色体的区域内只有一个标记的QTL有43个，占51.2％。 4、利用168个代换片段聚合系，检出了124组2座位间上位性效应和20组3座位间的上位性效应，其中30组为显著效应QTL间互作，60组为显著效应QTL与没有显著效应座位间互作，41组为没有显著效应座位间互作。这些上位性效应分布于13个性状中，平均每个性状检出了11.08组互作。正加性效应座位间互作趋向于得到负的上位性效应，正加性效应与负加性效应座位间互作趋向于得到正的上位性效应，负加性效应座位间互作则趋向于得到正的上位性效应。 5、利用15个单片段代换系、55个次级单片段代换系和45个代换片段聚合系分析Wx基因与Alk基因的相互作用。结果表明，直链淀粉含量与碱消值之间存在相互作用，Wx基因对碱消值的作用大于Alk基因对直链淀粉含量的作用，且不同的Wx等位基因与Alk等位基因的互作表现不一致；胶稠度同时受Wx基因和Alk基因的影响，且Alk基因对胶稠度的影响比Wx基因对胶稠度的影响更大。 本研究获得了37个单片段代换系和37个次级单片段代换系，丰富和完善了单片段代换系文库的构建。利用17个重叠群定位了84个QTL，实现了对QTL在染色体上的进一步定位。重叠群作图为QTL的定位提供一个简单、快捷的途径，是分离数量性状、研究等位基因变异的有效工具，其定位结果可用于基因的聚合及利用，也为下一步精细地定位QTL及QTL的克隆和功能分析奠定基础。利用16个携带有不同优良基因的单片段代换系进行聚合育种，缩短了育种周期，提高了育种效率，获得了120个聚合了多个不同优良基因的代换片段聚合系，可直接用于推广应用，也可成为高水平育种中间材料。基因互作研究不仅探讨了基因间相互关系并研究了基因聚合的可行性，可以大幅度提高育种效率，还为分子设计育种的进一步开展奠定了良好的理论和实践基础。