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同源四倍体水稻(以下简称“四倍体水稻”)是二倍体水稻通过染色体加倍获得的新种质。与二倍体水稻相比，四倍体水稻具有明显的生物学优势，特别是同源四倍体水稻水稻亚种间杂种(以下简称“四倍体水稻杂种”)具有强大的生物学优势和明显的增产潜力。但是，目前有关四倍体水稻主要农艺性状的遗传研究却鲜有报道。为此，本研究利用籼型四倍体水稻广陆矮4号-4x和爪哇型四倍体水稻L202-4x组配亚种间的杂种(F1)，建立四倍体水稻杂种分离世代(F2)，首先与其相应二倍体杂种的分离世代比较研究主要农艺性状的遗传规律；然后，利用TetmploidMap软件对四倍体水稻的株高、有效穗数、单株实粒数、单株总粒数、单株实粒重、着粒密度、穗长、结实率、剑叶长、剑叶宽、谷粒长度、谷粒宽度、谷粒长宽比、千粒重和剑叶长宽比等15个主要农艺性状进行QTL定位分析。主要结果如下：
1.二倍体水稻(亲本)加倍为四倍体水稻后，主要农艺性状发生明显的变化，其变化规律是：单株总粒数、单株实粒数、株高、结实率、着粒密度和单株实粒重等性状趋于减小；剑叶长、穗长、谷粒宽度、谷粒长度、谷粒长宽比和千粒重表现增大的趋势。
2.四倍体水稻杂种F2群体与二倍体比较，四倍体水稻在株高、每株有效穗数、粒长、每穗实粒数、每穗总粒数、单株实粒重和着粒密度等性状总体趋于减小；穗长、剑叶长、剑叶宽、粒长、粒宽和千粒重等性状总体趋于增大。对L202与广陆矮4号杂种F2群体主要农艺性状的分析表明：各性状间存在着相互影响、相互制约的关系。四倍体水稻各性状的分离明显比二倍体的复杂，各性状的分离基本都呈连续分布，且均为单峰分布，呈现明显的数量性状特征。
3.四倍体水稻亲本SSR标记的多态性分析。随机选取分布在水稻12条染色体上的362对SSR引物，对四倍体水稻亲本广陆矮4号-4x和L202-4x进行多态性检测，筛选出121对具有多态性的引物，平均多态率为33.43％，它们均匀分布在12条染色体上。
4.利用TretraploidMap软件对四倍体水稻杂种F2群体的表型和SSR标记进行连锁分析。对株高、有效穗数、单株实粒数、单株总粒数、单株实粒重、着粒密度、穗长、结实率、剑叶长、剑叶宽、谷粒长度、谷粒宽度、谷粒长宽比、千粒重、剑叶长宽比等15个农艺性状进行QTL，定位，共检测到53个QTLs,它们分布在水稻12条不同的染色体上，平均每条染色体检测到4.4个QTLs，最少检测到1个，最多检测到9个。在53个QTLs中，20个为主效QTL。平均每个性状检测到3.5个QTLs，最多检测到8个，最少检测到1个。最大贡献率为35.761％，最小贡献率为2.083％。其中剑叶宽检测到8个QTLs，谷粒宽度检测到3个QTLs，谷粒长宽比检测到4个QTLs，剑叶长检测到5个QTLs，株高检测到6个QTLs，有效穗数检测到5个QTLs，单株实粒数检测2个QTLs，单株总粒数检测到2个QTLs，单株实粒重检测到2个QTLs，着粒密度检测到3个QTLs，穗长检测到2个QTLs，结实率检测到1个QTL，千粒重检测到2个QTLs，剑叶长宽比检测到4个QTLs，谷粒长度检测到4个QTLs.