长雄蕊野生稻是一种古老的非洲野生稻,与栽培稻同属AA基因组。该野生稻具有直立、多年生、大花药、茎秆粗壮、抗逆性强等特点,在遗传育种中具有重要潜在应用价值。但由于与亚洲栽培稻遗传关系较远,与栽培稻杂交的亲和性差,成功率非常低,因此长雄蕊野生稻在水稻遗传育种中的利用非常有限。为了发掘其优良基因,我们以优良栽培9311为受体与长雄蕊野生稻杂交并回交,构建了一套BC2F20的染色体片段回交自交系(Backcross inbred lines,BIL),该导入系群体含152个单株,每个株系平均携带22.49个长雄蕊染色体片段,片段大小介于301Kb～21,825K之间,平均大小2427.9Kb。整个群体覆盖了长雄蕊99.6%的基因组区域,表明该群体对发掘利用长雄蕊重要功能基因、研究其功能具有非常重要的价值。为了进一步发掘该群体中所蕴含的重要功能基因,我们调查了该群体的株高、落粒性、芒长、植株颜色、籽粒和谷壳颜色、有效穗、千粒重、穗粒数、结实率、枝梗数、抗稻瘟病、抗白叶枯病、抗稻曲病和抗稻飞虱等农艺性状,发现这些农艺性状在不同株系间存在明显差异,说明其存在丰富的遗传多样性。为此,我们对这套导入系群体进行了二代测序,平均测序深度15×,共获1091.6G的有效数据,从中提炼出1,724,138个SNP用于QTL分析。在此基础上,经过连续多年多点大田鉴定,共获得调控有效穗、穗粒数、千粒重、结实率等产量性状的QTL位点41个,其中新位点32个。获得抗稻瘟病、抗白叶枯病、抗稻曲病和抗稻飞虱的QTL位点35个,其中新位点28个。在此基础上,我们以9311为受体,构建了大穗近等基因系NIL1880;除穗型外,NIL1880其他性状与9311基本一致,其穗粒数比9311增加约50%,群体产量提高17%以上。同时,基因聚合显示,NIL1880在不同抗病虫基因背景下,均能提高水稻产量。这些研究表明长雄蕊野生稻富含丰富的遗传变异和大量可应用于水稻产量与抗性改良的功能基因,是水稻遗传改良极其珍贵的基因资源。