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亚洲栽培稻(Oryza sativa L.)的近缘稻种中存在着丰富的遗传变异，是实现水稻生产可持续发展的宝贵基因库，也是水稻科学研究的重要对象。然而近缘稻种与亚洲栽培稻间普遍存在的杂种不育，严重阻碍了野生近缘种有利基因发掘利用。在稻种间杂种不育的研究中提出了很多假说，但至今杂种不育的分子机制仍不清楚。究其原因，不育现象主要是由稻种间育性基因互作引起的，遗传基础较为复杂，不同的组合可能具有多个效应各异的不育位点，研究起来较为困难。为了更好地认识育性问题的分子机制，需要识别和分离涉及此过程的各个育性基因，并对其特性进行分析。若能用稳定的不育材料进行研究，阐明其中不育产生的分子机制，对克服生产中遇到的不育问题具有重要的借鉴意义。
因此，本研究在前人对稻种材料广泛收集、评价和保存的基础上，以由非洲栽培稻和长雄野生稻为供体、亚洲栽培稻为受体，应用连续选择回交、渗入系培育、分子标记以及胚挽救等技术培育形成的三组近等基因系材料为起点，分别与对应亚洲栽培稻品种杂交，选择自交后培育而成七个高世代育性定位群体。调查了定位群体的花粉育性和小穗育性，分析研究其中的遗传规律：用分子标记初步定位和确认了相关育性位点，分析比较了这些位点与其它已报道的稻种间杂种不育位点的结果和之间可能的关系；还对栽培稻种间的花粉半不育基因进行了精细定位。研究结果为认识杂种不育的遗传规律、有效地利用亚洲栽培稻近缘种中的有利基因提供了理论支持；精细定位所得结果则为从分子水平上揭示亚洲栽培稻及其近缘稻种间不育性的生物学基础具有重要的指导意义。
主要结果如下：
1．用415个SSR分子标记检测渗入到近等基因系材料中的外源稻种的片段并确定了其位置。
2．调查选育而成的7个高世代育性定位群体的育性性状，包括花粉育性和小穗育性，进而进行遗传分析，确定各个群体的遗传方式。长雄野生稻的所有衍生群体育性都从F1代的半不育到F2代恢复了正常，说明这些群体的育性由一个符合单位点孢子体一配子体互作模式的配子消除基因所控制。非洲栽培稻的所有衍生群体则都是花粉半不育株数与可育株数呈1:1的分离比，而小穗育性都是正常的，说明这些群体的育性由一个符合单位点孢子体一配子体互作模式的花粉灭杀基因所控制。
3．用SSR分子标记定位了各BCF2群体中的育性基因。在长雄野生稻衍生群体中，于第六染色体标记RM190-RM587间都定位到了配子消除基因S1。在非洲栽培稻衍生群体2006H3E108中，于第三染色体标记RM3372-RM6297间定位到了花粉灭杀基因S19；在其它非洲栽培稻衍生的群体中，于第七染色标记RM3394至染色体顶端区域内定位到了另一花粉灭杀基因S20。
4．进一步用非洲栽培稻/亚洲栽培稻BC9F2群体中的2600余个花粉半不育单株将来自非洲栽培稻的花粉灭杀基因S20精细定位于SSR标记RM20816和MSM25之间物理相距约166kb的区域内。对此片段进行分析，共预测到49个完整的开放阅读框。