水稻褐飞虱高抗品种003233抗性基因的初步定位

摘要

水稻作为世界范围内最主要的粮食作物之一，供养着全球约半数的人口，因而水稻的产量与人类生活息息相关。褐飞虱（Nilaparvata lugens St?l, BPH)是影响水稻产量最严重的害虫之一，在我国每年因褐飞虱危害而导致的损失达10％～20%，严重时甚至绝收。利用化学药剂来防治褐飞虱的危害是目前最常规，也是应用最广的方法，但是这种方法可能导致褐飞虱的抗药性以及环境污染等问题。与此同时，转基因抗性植物的利用被证明是一种环保、高效、也是最经济的方法。因此，利用水稻种质资源开发具有褐飞虱抗性的新型水稻品种，是预防和减少褐飞虱危害的重要的手段。本文选择的褐飞虱抗虫亲本籼稻品种003233，由R644选育而来，其抗性片段来源于两个中抗品种Cina和Lastisail。经本实验室鉴定，003233是褐飞虱高抗水稻品种，而粳稻品种白56是褐飞虱高感水稻品种。利用003233与白56，通过传统的杂交手段，构建F2:3群体，共得到183个独立家系。利用500对已公布的覆盖水稻全部基因组范围的SSR标记，在亲本003233与白56间筛选共得到101对多态性SSR标记。运用该101对多态性SSR标记分析F2群体183个家系的基因型。根据国际水稻所公布的褐飞虱抗性级别鉴定标准，采用标准苗期集团筛选法对F3代植株进行苗期褐飞虱抗性等级鉴定，通过统计计算F3群体家系抗虫等级的均值从而获得F2群体中所对应家系的苗期褐飞虱抗性级别。运用分析软件QTL IciMapping对F2群体各家系基因型和F3群体抗褐飞虱表型数据进行分析，构建遗传图谱，并检测褐飞虱抗性数量性状位点。
　　本研究主要内容包括：⑴在2号染色体上，SSR标记RM450和RM262，标记RM71和RM145之间，分别发现了2个抗性QTLs（Q-1和Q-2），其LOD值分别是3.01和4.39，各自可解释的表型变异率为35.6%和41.2%，根据其效应值大小，推测其可能是与褐飞虱抗性相关的主效QTLs。⑵在第7和第8号染色体上，定位到了2个可能与褐飞虱抗性相关的QTLs，。其中有1个QTL（Q-3）位于7号染色体上的分子标记RM346和RM505之间，LOD值为2.90，可解释的表型变异率为7.7%；另一个1个QTL（Q-4）位于第8号染色体上的分子标记RM44和RM223之间，LOD值为2.85，可解释的表型变异率为7.3%，根据其效应值大小，推测它们可能是控制褐飞虱抗性的微效QTLs。

目录

声明

缩略词表

1文献综述

1.1水稻抗褐飞虱研究的进展

1.1.1水稻褐飞虱的形态特征和危害

1.1.2褐飞虱的生物型

1.1.3水稻褐飞虱危害的防治方法

1.1.4水稻对褐飞虱抗性机制的研究

1.1.5水稻对褐飞虱抗性评价的研究

1.1.6水稻褐飞虱抗性基因的研究

1.2植物基因的定位

1.2.1 植物的质量性状和数量性状

1.2.2 QTL的初级定位

1.2.3分子标记

1.2.4分子标记辅助选择

1.3本研究目的与意义

2材料和方法

2.1实验材料

2.2实验技术路线

2.3实验方法

2.3.1褐飞虱苗期群体鉴定

2.3.2水稻叶片高质量DNA的提取

2.3.3 SSR引物设计与标记分析

2.3.4分子标记遗传连锁图构建及QTL扫描

3结果与分析

3.1对两亲本进行多态性引物筛选的结果

3.2 F2群体分子标记带型的检测结果

3.3构建遗传连锁图谱

3.4定位到的抗褐飞虱QTL

4讨论

参考文献

附录

1药品配制

2实验中筛选到的具有亲本多态性的101对SSR引物

致谢