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以我国的高产籼稻品种特青和美国的优质粳稻品种Lemont为亲本构建的高代回交导入系群体为材料，利用3924个在染色体上均匀分布的SNP标记对双向导入系的遗传结构进行了分析，定位了控制每穗实粒数、有效穗数、千粒重和产量的主效QTL，剖析了产量相关性状表达的遗传背景和环境互作效应。在此基础上，利用Lemont背景和特青背景的有效穗数近等基因系精细定位第4号染色体上的有效穗数主效QTL，主要研究结果如下：1. Lemont和特青双向导入系遗传结构分析利用3924个SNP标记对Lemont和特青双向导入系群体的遗传结构进行分析，发现在两个群体的所有标记位点上均可发生供体等位基因的导入，其中籼稻特青背景群体的平均导入率与期望值相差不大，粳稻Lemont背景导入系中标记位点偏分离现象严重，表明籼稻特青等位基因更容易导入到粳稻Lemont背景中，并且粳稻品种比籼稻品种具有更高的遗传负荷。双向导入系中不同染色体上的供体等位基因导入频率是不一致的，因此在育种实践中应该针对各个染色体及各个染色体的不同位点等位基因的导入特点，选择不同的策略，进而增加目的基因的导入机会。2.水稻产量相关性状QTL的定位及其表达的遗传背景和环境互作效应分析数量性状QTL易受遗传背景和环境条件的影响，因此鉴定遗传背景和环境特异性QTL是分子标记辅助选择育种的前提。本研究利用Lemont和特青双向导入系在2006年海南、2010年海南、2011年海南、2007年北京、2012年北京、2011年广西六个环境下定位水稻产量、每穗实粒数、有效穗数和千粒重主效QTL。方差分析表明各个导入系群体株系在所有性状上基因型间和环境间差异均显著。双向导入系在6个环境下共检测到72个产量相关性状的QTL，其中包括15个产量QTL、25个每穗实粒数QTL、18个有效穗数QTL和29个千粒重QTL。大多数QTL（87.4%）表现出较强的基因型和环境互作效应，具有一定程度的环境特异性。在双向导入系中检测到的72个QTL中，共有15个（20.8%）主效QTL和12个（16.7%）QTL与环境互作效应在双向导入系中同时检测到，表明产量相关性状QTL的表达，尤其是QTL与环境的互作效应具有较强的遗传背景效应。在双向导入系中检测到4个控制多个产量相关性状的QTL簇，包括第3号染色体上的S1269707–S4288071、S16661497–S17511092、S35861863–S36341768和第5号染色体上的S4134205–S7643153，这些QTL簇区间上均有已克隆的产量相关基因，因此可以应用于分子标记辅助高产育种实践中。3．利用特青背景近等基因系进行有效穗数的精细定位水稻有效穗数是产量的重要组成部分，并且容易受到环境条件的影响。本试验利用Lemont和特青双向导入系在多个环境和两个背景下检测到第4号染色体上S28288292–S31573078区间内存在着控制有效穗数的QTL QPn4b，其增效等位基因来自于特青。在此基础上，利用本试验室已有的特青背景近等基因系进行QPn4b精细定位，于2011年北京昌平和2011年海南将有效穗数基因定位到RM17387上游。4.利用Lemont背景近等基因系进行有效穗数的精细定位利用Lemont背景导入系后代株系BY538为目标株系构建第4号染色体上RM252–RM348标记区间内的有效穗数近等基因系，进一步进行有效穗数QTL的精细定位，最终将单株有效穗数基因定位到第4号染色体MK35–MK14标记区间内，标记区间大小为1178kb。扩增双亲Lemont和特青在RM252–RM348目标区段内3个已经克隆的有效穗数基因OsAP2-39、OsCCD7和MIP1的外显子序列，发现在OsAP2-39、OsCCD7基因位点上双亲Lemont和特青的DNA序列没有差异，而在MIP1基因位置处双亲的DNA外显子序列存在11个碱基的差异，相应的蛋白序列存在三个氨基酸位点差异，其与本试验所定位的有效穗数的基因的异同有待进一步验证。