水稻籽粒大小是一个复杂的农艺性状,受多基因控制.染色体片段代换系是创造自然变异的有效手段,也是复杂性状研究的理想材料.本研究构建了一个新的水稻长大粒染色体片段代换系Z66,Z66以日本晴的基因组为遗传背景,含有来自R225的12个代换片段,平均代换长度为3.32 Mb.然后,以日本晴/Z66创建的次级 F2群体定位出12 个控制水稻籽粒大小的 QTL,并培育出具有目标 QTL 的 5 个新单片段代换系(S1~S5)和 4 个新双片段代换系(D1~D4).其中有 9 个 QTL(qGL3、qGL7、qGL10、qGW6、qGW10、qRLW3、qRLW10、qGWT3、qGWT10)可被单片段代换系所验证,表明这些QTL遗传稳定.此外,还利用单片段代换系鉴定到6个新的QTL(qGL9-2、qGW9-2、qRLW6、qRLW7、qRLW9-2、qGWT7).在这18个QTL中,qGL9-2、qRLW9-1、qRLW9-2、qGW9-2、qGWT9-2可能是新鉴定的 QTL.双基因聚合分析表明,不同 QTL 间聚合产生不同的上位性效应.如 qRLW3(a=0.21)和 qRLW9-2(a=0.08)聚合产生了0.10的上位性效应,使D2具有比受体日本晴、S1(qRLW3)和S4(qRLW9-2)更大的谷粒长宽比,且差异显著.qGWT3(a=3.99)和qGWT10(a=3.98)聚合产生了-5.35的上位性效应,其遗传效应(2.62)使D3的千粒重比日本晴显著增加,而比S1(qGWT3)和S5(qGWT10)显著减少.了解QTL间的互作效应可对未来基因型的表型进行预测,从而对实现智能型设计育种至关重要.