1、同源四倍體水稻是由二倍體水稻經(jīng)過染色體加倍獲得的種質(zhì)。秈、粳型同源四倍體水稻雜交F1具有明顯的生物學(xué)優(yōu)勢(shì)，蘊(yùn)含巨大的增產(chǎn)潛力。然而，其雜交F1育性普遍偏低，產(chǎn)量優(yōu)勢(shì)難以發(fā)揮，無法在生產(chǎn)上直接應(yīng)用。本室經(jīng)過多年努力，成功獲得育性正常的同源四倍體水稻新種質(zhì)，這一類新種質(zhì)目前暫稱為“新型四倍體水稻”（Neo-tetraploidrice），其中有2份材料，即華多1號(hào)和華多2號(hào)已獲得國家植物新品種權(quán)。為了加快利用該材料，本研究利用華多1號(hào)作為研

2、究材料，從形態(tài)學(xué)、細(xì)胞學(xué)和基因組學(xué)等方面，對(duì)其主要農(nóng)藝性狀和雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)、花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂特征和基因組變異特征等進(jìn)行系統(tǒng)研究。主要研究結(jié)果如下：
　?。?）華多1號(hào)具有優(yōu)良的主要農(nóng)藝性狀，并表現(xiàn)明顯的雜種優(yōu)勢(shì)。華多1號(hào)成熟花粉育性為95.62％，極顯著高于親本T45和T44。與雙親相比，華多1號(hào)結(jié)實(shí)率顯著提高，平均達(dá)到了76.46%以上。華多1號(hào)株高為104cm，有效分蘗數(shù)為6.6個(gè)，千粒重35.44g，穗總粒數(shù)87粒。利用華多

3、1號(hào)與不同類型的同源四倍體水稻雜交，F(xiàn)1與同源四倍體水稻相比，實(shí)粒數(shù)、總粒數(shù)和結(jié)實(shí)率等極顯著的提高，且部分雜種F1表現(xiàn)出超親優(yōu)勢(shì)，表明華多1號(hào)可以克服F1的不育性。
　　（2）華多1號(hào)花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂過程異常染色體行為明顯比其親本低。華多1號(hào)花粉母細(xì)胞減數(shù)分裂過程及特點(diǎn)與二倍體基本一致。華多1號(hào)減數(shù)分裂期間的染色體異常率明顯低于雙親，前者的異常率為8.80%，而雙親的平均達(dá)25.06%。雙親的異常主要包括染色體拖曳、染色體橋、落

4、后染色體等。華多1號(hào)除后期II出現(xiàn)染色體不同步分離，其他時(shí)期出現(xiàn)的異常染色體頻率均較低。華多1號(hào)終變期染色體平均構(gòu)型為：2n=48=(0.06±0.02)I+(10.17±0.31)II+(6.87±0.15)IV+(0.02±0.01)VI；親本T45的平均構(gòu)型為：2n=48=(0.55±0.10)I+(7.93±0.27)II+(0.07±0.02)III+(7.16±0.14)IV+(0.03±0.01)V+(0.27±0.05)

5、VI+(0.12±0.03)VIII；親本T44的平均構(gòu)型為：2n=48=(0.34±0.09)I+(5.55±0.40)II+(0.04±0.02)III+(8.68±0.19)IV+(0.22±0.05)VI+(0.05±0.03)VIII。
　?。?）華多1號(hào)全基因組與親本比較，出現(xiàn)豐富的變異特征。華多1號(hào)通過基因組重測(cè)序共獲得25.15G高質(zhì)量的堿基，其GC含量為45.41%，Q30達(dá)到85.06%，測(cè)序深度為57×。通過

6、與雙親基因組對(duì)比，華多1號(hào)基因型與父本T44較接近。在華多1號(hào)中共檢測(cè)到26243個(gè)非同義SNP、896個(gè)的移碼突變InDel、991個(gè)SV和36個(gè)CNV。與雙親比較，華多1號(hào)共篩選出9041個(gè)變異基因。通過與育性相關(guān)的關(guān)鍵詞，在其中篩選出390個(gè)可能與育性有關(guān)的變異基因?；蚋患治霰砻?，390個(gè)基因主要涉及細(xì)胞、催化活性、細(xì)胞過程等功能。通過進(jìn)一步的GO注釋和基因網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)分析，篩選出16個(gè)與育性相關(guān)的主效基因，已知功能注釋表明，它們