水稻穗部性状与产量和品质有密切关系,直立穗型品种具有较多的枝梗数和较高的着粒密度,从而具有较高的每穗粒数和产量潜力,而且直立穗型基因还影响氮素利用效率。过去水稻直立穗型的研究主要集中在基因克隆、功能分析等分子生物学方面,而对于在群体条件下对产量和氮素利用的影响研究相对不足。本文构建同一遗传背景的直穗和弯穗近等基因系,在田间群体条件下分析了直立穗型基因对形态、产量结构、物质生产与分配及氮素利用的影响。研究结果如下:1.尽管显著性不同,但是不同遗传背景近等基因系齐穗期LAI均表现0kg/hm~2和60kg/hm~2处理直穗株系小于弯穗株系,而200kg/hm~2处理直穗株系大于弯穗株系,秋田小町背景近等基因系规律更明显。不同遗传背景近等基因系上三叶长度和宽度均随氮素水平同步增加,不同氮素水平直穗株系上三叶长度均小于弯穗株系,宽度均大于弯穗株系,相对而言秋田小町背景近等基因系间差异更显著。不同氮素水平秋田小町背景直穗株系颈穗弯曲度显著小于弯穗株系,上三叶角度也显著小于弯穗株系。相反,辽粳5号背景直穗株系颈穗弯曲度与弯穗株系差异较小,上三叶角度却表现为显著大于弯穗株系。不同氮素水平和遗传背景下弯穗株系株高和穗长都显著大于直穗株系。2.不同遗传背景近等基因系抽穗前物质积累量均随氮素水平同步增加,弯穗株系株系高于直穗株系,但是只有200kg/hm~2处理达到显著水平。不同遗传背景近等基因系生物产量0kg/hm~2和60kg/hm~2处理直穗株系小于弯穗株系,而200kg/hm~2处理直穗株系大于弯穗株系,但是相互之间差异都没有达到显著水平。氮素水平对秋田小町背景近等基因系经济系数影响较小,均表现为直穗株系高于弯穗株系,其中200kg/hm~2处理达到显著水平。辽粳5号背景近等基因系经济系数有随氮素水平提高而降低的趋势,同样表现为直穗株系高于弯穗株系,但是差异均未达到显著水平。3.总体看不同遗传背景近等基因系产量有随氮素水平增加而增加的趋势,相对而言直穗株系增加幅度较大,因此200kg/hm~2处理直穗株系产量高于弯穗株系,但是没有达到显著水平。结实率均表现0kg/hm~2和60kg/hm~2处理直穗株系小于弯穗株系,但差异不显著,而在200kg/hm~2处理直穗株系显著大于弯穗株系。2年、2种遗传背景和3种氮素水平均表现为直穗株系穗数显著高于弯穗株系,每穗粒数差异不显著,千粒重显著低于弯穗株系。4.不同遗传背景近等基因系氮素吸收量均与氮素水平同步增加,秋田小町背景直穗株系200kg/hm~2处理显著高于弯穗株系,辽粳5号背景直穗和弯穗株系间差异没有达到显著水平。秋田小町背景不同穗型间氮素利用效率和氮肥偏因素生产力无显著差异,氮素农学效率和氮肥利用率则表现为60kg/hm~2处理有直穗株系低于弯穗株系的趋势,而200kg/hm~2处理直穗株系显著高于弯穗株系。