DEP1基因控制水稻穗型、每穗粒数和氮利用效率,已被广泛应用于水稻高产育种中。然而,dep1基因在不同遗传背景下,对稻米品质和产量的影响不同。dep1基因的导入对产量表现不同(增产或减产),主要归因于粒重不同程度的降低。为了阐明dep1基因对粒重和稻米品质的影响因素,本研究以两对DEP1近等基因系(AKI-dep1、AKI-DEP1、LG5-dep1和LG5-DEP1)为试材,在秋田小町和辽粳5号背景下,比较着生在不同穗位的籽粒,即强势粒和弱势粒的籽粒特性和品质,评价了这两对近等基因系在源、库、流相关性状表现。主要研究结果如下:1.与NIL-DEP1相比,在秋田小町和辽粳5号背景下,NIL-dep1显著增加每穗粒数16.1%–22.7%,提高了水稻产量11.8%–14.7%,但显著降低了弱势籽粒的外观品质,主要表现在垩白率和垩白度的显著增加。2.与AKI-DEP1相比,AKI-dep1的弱势粒的粒重、加工品质、食味品质均显著下降;而除外观品质外,LG5-dep1的粒重和品质与LG5-DEP1相当。3.在秋田小町背景下,AKI-dep1的弱势粒的籽粒灌浆速率较慢,从开花后20天至成熟期粒重均显著低于AKI-DEP1,而强势粒上两者无显著差异。AKI-dep1的剑叶、倒二叶的叶面积显著小于AKI-DEP1;在叶绿素含量、净光合速率、叶面积指数上,两者无显著差异;但AKI-dep1在抽穗期的茎鞘非结构性碳水化合物(NSC)的含量却显著低于AKI-DEP1。在穗颈大、小维管束数量和面积上两者无显著差异。4.在辽粳5号背景下,LG5-dep1的强、弱势粒籽粒灌浆动态与LG5-DEP1相似。LG5-dep1的剑叶、倒二叶的叶面积显著小于LG5-DEP1;LG5-dep1叶绿素含量和净光合速率略高于LG5-DEP1,但没有达到显著水平;LG5-dep1的叶面积指数显著低于LG5-DEP1;LG5-dep1在抽穗期的NSC含量与LG5-DEP1相当。LG5-dep1具有发达的维管束系统。5.AKI-dep1的弱势粒的粒重和品质的显著下降,可能归因于缺乏足够的源供应和发达的维管束系统,来满足AKI-dep1库增大的需求。而LG5-dep1的粒重和品质(除外观品质)与LG5-DEP1相当,可能主要归因于二者具有相似的同化物供给和较为发达的维管束系统。基于所有研究结果,我们推断dep1在这两个背景下对粒重和品质的效应不同可能归因于NIL-dep1和NIL-DEP1不同的源–库–流协调程度。这些结果为通过分子标记辅助选择导入或聚类源或品质相关性状基因,从而提高水稻产量和改良稻米品质提供了有用信息。