直立穗型水稻品种是近年来粳稻高产品种中十分重要的类型，在我国水稻生产上占有不可忽视的地位。水稻直立穗型基因qPE9-1是最近得到定位和克隆的一个主效基因，也是存在于我国多数直立穗型高产粳稻品种的直立穗型基因。直立穗型基因qPE9-1虽然在遗传学和分子生物学上已经有了较为透彻的分析，但系统分析其基因本身的作物学效应的研究还很不全面，在群体条件下系统解析qPE9-1/qpe9-1等位基因在产量形成和群体发育等方面的作用效应的研究尚未得到开展。本研究以直立穗基因型粳稻武运粳8号(qpe9-1)及其弯曲穗型等基因系，籼稻R6547(qPE9-1)及其直立穗型等基因系为供试材料，通过肥料和密度处理建立不同大小的群体，研究水稻直立穗型等位基因qPE9-1/qpe9-1对群体发育、植株形态、群体生产力和稻米品质的影响，系统评价这一基因的作物学效应。主要研究结果如下：　　 1、在低肥低密的较小群体条件下，直立穗基因型水稻(qpe9-1)并不具有产量上的优势，在群体增大到一定程度以上时，直立穗基因型的增产效应逐渐显示，特别是在高肥高密条件下，直立穗基因型显示出显著的产量优势。直立穗基因型千粒重显著低于弯曲穗基因型材料；每穗粒数和结实率在不同穗型材料间并无太大差异；有效穗数表现为直立穗基因型水稻大于或等于弯曲穗基因型。表明弯曲穗型等位基因qPE9-1对水稻千粒重有显著的正效应，对有效穗数有明显的负效应。　　 2、直立穗基因型qpe9-1水稻抽穗期物质生产量和总物质生产能力接近于弯曲穗基因型。结实期物质生产量在密度较小时直立穗基因型低于弯曲穗基因型，而在较高密度下直立穗基因型具有明显的生产优势。两种穗型水稻群体的经济系数较在低密度时相差不大，当密度增加到一定程度时，直立穗基因型明显高于弯曲穗基因型。在较高密度下两者经济系数均明显下降，但弯曲穗基因型降低幅度大，且开始显著下降的密度更低。　　 3、弯曲穗基因型qPE9-1水稻显著增加了株高，穗下节间的长度以及占节间总长比率。直立穗基因型qpe9-1水稻除较弯曲穗基因型穗弯曲度，穗长大幅变小外，上三叶叶长、叶角明显变小，叶宽增加。两种穗型水稻一次枝梗数和二次枝梗数无显著差异。可见穗型基因qPE9-1的缺失表达除使稻穗直立之外，还有一系列改变株型特征的效应，从而对群体内部结构产生较大影响。　　 4、直立穗基因qpe9-1的导入使得水稻的分蘖力发生了改变，直立穗基因型水稻在高密下分蘖力更强，成穗率低于弯曲穗型水稻。直立穗基因型水稻成穗率对密度响应较小，而弯曲穗基因型水稻在高密的情况下有降低的趋势。直立穗基因型水稻群体内透光率、结实后期光合作用速率优于弯曲穗基因型水稻，叶面积指数和叶绿素含量也表现为直立穗基因型较弯曲穗基因型大，叶面积衰减率趋势相反　　 5、抽穗期直立穗基因型qpe9-1水稻茎、叶、穗各部含N率，含K率均明显高于弯曲穗基因型qPE9-1水稻，表明直立穗基因型水稻在抽穗期前的氮素和钾素吸收能力优于弯曲穗基因型水稻。在成熟期，穗部含N、P、K百分率均是直立穗基因型高于弯曲穗基因型。显示出直立穗基因型水稻在穗部的营养积累能力要强于弯曲穗基因型水稻。　　 6、直立穗基因型水稻出糙率、整精米率低于弯曲穗基因型，蛋白质含量两穗型材料间差异不明显，直立穗基因型水稻稻米直链淀粉含量显著低于弯曲穗基因型，而胶稠度趋势则相反。弯曲穗型基因型稻米粒长、粒宽、投影面积和长宽比变大，垩白粒率增大，垩白面积减小，垩白度增加。显示直立穗基因qpe9-1的导入可使水稻的加工品质有所降低，外观品质和蒸煮及食味品质有所改善。