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世界一半以上人口以水稻为主食。目前在可耕地面积趋于饱和的情况下,提高水稻单位面积产量已经成为了最紧迫的目标。众所周知,水稻穗部性状跟水稻产量增长和品质改良直接相关。其中,水稻的穗部分散程度和籽粒的形状是穗型最重要的组成部分。因此,对水稻枝梗角度和粒形的深入研究将会对水稻产量增长和品质改良产生重要影响。本研究以长雄蕊野生稻为父本,粳稻品种Balilla为母本,通过杂交手段,结合幼胚拯救技术,获得杂交F1,自交分别构建了含有169和201个单株的F2分离群体,进行枝梗角度性状的定位研究。利用籼稻品种长粒香稻跟粳稻品种02428的杂交后代构建的176个单株的F2群体为研究对象,进行粒形相关性状的QTL定位。两个试验均是利用Indel标记构建的分子连锁图谱,用QTL分析软件进行QTL初步定位及遗传分析。主要结果如下:1、长雄蕊野生稻与Balilla的枝梗角度存在极显著差异,枝梗角度分别为29.33±3.12°和0±0°。F2群体枝梗角度呈平坦型正态分布,说明枝梗角度性状属于数量性状,可以进行QTL定位。2、在长雄蕊野生稻与Balilla之间共筛选了 900对InDel标记引物,其中155对在亲本间多态性良好,这些引物均匀分布在水稻12条染色体上。3、检测2016年和2017年的枝梗角度数据,共得到6个控制水稻枝梗角度的 QTLs(qBA-2-1、qBA-4-1、qBA-4-2、qBA-9-1、qBA-10-1 和 qBA-12-1),分别位于第2、4、9、10和12染色体上,每个QTL能够解释3.7%～43.3%的表型变异。第4染色体上的qBA-4-2位点和第12染色体上的qBA-12-1位点在两年的定位实验中均被检测到。其中,qBA-4-2对枝梗角度表型贡献率最大,是一个主效QTL;qB-2-1以及qBA-12-1还未见报道,可能是两个新的QTL。4、枝梗角度qBA-4-2位点区间包含一个调控野生稻枝梗角度的基因OsLG1,测序结果显示长雄蕊野生稻和栽培稻在OsLG1的调控区序列存在多处差异,其中包括41个SNP,1处单碱基插入,2处单碱基缺失和2个10bp以上的InDel差异。分析野生稻和栽培稻之间共同的差异,发现只有SNP6是真正的功能性差异位点,该位点位于OsLG1基因上游10 kb处,其单核苷酸由G(野生稻)到A(栽培稻的)突变导致水稻稻穗由紧凑型变成松散型,进一步验证了前人的结果。5、粒形性状研究中,父本02428长宽比约为1.81;母本长粒香稻粒长宽比约为5.58。两亲本的粒形性状存在极显著差异。亲本间遗传差异较大,有利于QTL定位。6、在长粒香稻和02428之间进行了 805对InDel标记引物的筛选,共得到143对在亲本间存在多态性的引物。7、对粒形作图群体进行QTL定位。在全基因组范围内共检测到5个水稻粒长相关的QTLs,7个粒宽相关的QTLs,6个长宽比相关的QTLs。其中,qGL-3-1是粒长QTLs中效应值最高的,可解释表型变异的47.6%;粒宽QTLs中,qGW-5-1是效应值最高的,其可解释36.9%的表型变异;长宽比QTLs中,qGAR-5-1效应最大,可解释24.2%的变异。位于第1染色体上控制粒长的qGL-1-1以及控制粒宽的qGW-1-1未见报道,可能是两个新的QTLs。