这是完成两个基金项目的后续申请。从作物进化趋势出发，"利用远缘杂交和多倍体双重优势进行超级稻育种"是一个新战略，育种原理不同于常规杂交育种和杂交稻育种。在获得两项发明专利，通过成果鉴定，得到大批亚种间、种间和基因组间杂种多倍体，尤其是2个PMeS(polyploid meiosis stability)品系及其7个强优势籼粳亚种组合的基础上，抓住已突破"多倍体水稻结实率低"瓶颈问题的良机，系统研究PMeS对高结实的作用。以PMeS及其相关多倍体杂种为材料，研究与高结实性相关的减数分裂特点和遗传特点；利用SSR和AFLP技术确定与高结实性相关的DNA标记；分析PMeS在不同亲缘关系杂种和广亲和品种杂种中的作用，从理论上说明PMeS在突破多倍体水稻育种瓶颈问题中的作用。为应用多倍体水稻育种新途径提供理论依据，对于"进化育种学"新学科的建立和生物进化理论研究都具有深远的理论意义和重大应用价值。

本项目首先抓住多倍体水稻结实率低这个瓶颈问题，通过籼粳杂交、回交或复交及组织培养染色体加倍方法选育出2个具高结实率的多倍体减数分裂稳定性（PMeS）品系，并且建立了相应的PMeS品系检测方法，获得相应的发明专利。随后，利用PMeS品系与典型籼粳品种、广亲和品种和基因图谱品种杂交，建立三个2x、4x杂种系列，研究说明PMeS基因可以广泛应用于多倍体品种间杂交提高它们的结实率。第三，采用细胞遗传学方法研究了PMeS品系及其杂种的减数分裂行为。结果发现：PMeS基因主要作用于减数分裂前期I染色体以二价体配对为主，稳定四价体配对为辅，很少有三价体、单价体；中期I和后期I极少出现落后染色体；从而形成可育配子获得较高的结实率。第四，通过PMeS品系、PMeS品系杂种与一般多倍体品系及其杂种减数分裂时期的RT-PCR比较发现，PMeS品系有8个基因与对照存在不同。第五，已克隆了其中的3个基因Phs1, SPO11和MND1，并且通过正向转化和RNAi干涉对基因进行功能测定。通过本项目，已获得发明专利1项，申请发明专利1项；发表SCI论文1篇，核心期刊论文2篇；会议论文等10篇。