广西普通野生稻来源抗褐飞虱主效基因的遗传分析与分子标记定位

摘要

褐飞虱(Nilaparvata lugens St(a)l, BPH)是水稻（Oryza sativa L.）生产中危害最严重的害虫之一，每年给水稻生产带来严重损失。从水稻种质资源中发掘抗褐飞虱基因并将其转育到栽培稻品种中，是最为有效地控制该虫害的方法。新抗源08BPH327是抗褐飞虱的普通野生稻与西乡糯杂交、回交转育的后代材料，采用苗期抗虫、抽穗期抗虫、寄主选择、存活率统计、增长率和蜜露量测定共6个指标评价水稻材料08BPH327的褐飞虱抗性级别和特性，结果表明08BPH327对采自广西田间的褐飞虱群体后代表现出很好的抗性，具有较大的研究和应用价值。另外，新抗源08BPH327对褐飞虱表现出显著的抗生性和趋避性抗虫特性。利用籼稻材料186S和9311分别与抗源08BPH327构建杂交群体，利用F2和F3群体对08BPH327中的抗褐飞虱基因进行遗传分析和分子标记定位，结果表明该抗源中携带一个显性的主效抗褐飞虱基因;接着我们将该基因初步定位在水稻第4染色体长臂的SSR标记RM16670和RM16717之间，该位点最大LOD值为19.8，解释的表型值为44.5％。在精细定位中，共筛选约6000个BC1F2和F3单株并获得79个重组单株，基于这些重组单株，将该抗性基因定位在分子标记YM61与YM54之间，该区段在日本晴基因组中的参考物理距离为68kb。同时，我们利用9311以及另外3个粳稻材料日本晴、白毛和白R54，分别构建了该抗性基因的回交群体，拟构建其在不同遗传背景下的近等基因系。抗性基因的精细定位与近等基因系的构建一方面为抗虫育种实践直接提供抗虫转育材料和分子辅助选择的紧密连锁标记，另一方面将为该基因的图位克隆及抗虫机理研究奠定良好的基础。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 褐飞虱的生物学特征

1．2 褐飞虱对水稻的危害

1．3 植物对昆虫的抗性机制

1．4 农业生产中防治褐飞虱的方法

1．5 水稻抗褐飞虱基因的研究和应用现状

1．6 本研究的目的

2 材料和方法

2．1 实验材料

2．2 实验用褐飞虱虫源

2．3 抗源08BPH327抗虫评价

2．3．1 苗期抗虫

2．3．2 抽穗期抗虫

2．3．3 褐飞虱寄主选择

2．3．4 褐飞虱存活率

2．3．5 褐飞虱群体增长率

2．3．6 褐飞虱蜜露量测定

2．4 分子标记辅助分析

2．4．1 SSR和STS标记来源和使用

2．4．2 水稻叶片基因组DNA提取

2．4．3 PCR反应

2．4．4 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)

3 结果与分析

3．1 抗源08BPH327对褐飞虱的抗性特点

3．1．1 抗性级别

3．1．2 褐飞虱寄主选择行为

3．1．3 褐飞虱存活率测定

3．1．4 褐飞虱群体增长率

3．1．5 褐飞虱蜜露量测定

3．2 抗性基因初步定位

3．2．1 叶片基因组DNA提取

3．2．2 F2定位群体苗期抗虫鉴定结果

3．2．3 与抗性基因紧密连锁标记的选筛

3．2．4 分子标记遗传连锁图构建及QTL扫描

3．3 抗性基因精细定位

3．3．1 新标记的开发

3．3．2 重组单株筛选

3．3．3 抗虫基因精细定位结果

3．4 定位区段候选基因分析

4 讨论

4．1 抗源的抗性特点

4．2 抗性基因的定位与分布

参考文献

附录

致谢