【摘 要】
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水稻是我国及世界的重要粮食作物之一,褐飞虱是水稻的主要害虫之一,会造成水稻的大量减产乃至绝收,且化学防治已经不能从根源上解决飞虱为害的问题,因此培育自身携带抗褐飞虱基因的水稻品种对水稻育种具有重要意义。本研究主要以一个高抗褐飞虱的籼稻恢复系蜀恢715（R715）为实验材料,通过抗性鉴定,遗传分析和基因定位对R715进行了抗性研究,以期发现新的抗褐飞虱基因。主要研究结果如下:1.抗性鉴定:R715的
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水稻是我国及世界的重要粮食作物之一,褐飞虱是水稻的主要害虫之一,会造成水稻的大量减产乃至绝收,且化学防治已经不能从根源上解决飞虱为害的问题,因此培育自身携带抗褐飞虱基因的水稻品种对水稻育种具有重要意义。本研究主要以一个高抗褐飞虱的籼稻恢复系蜀恢715（R715）为实验材料,通过抗性鉴定,遗传分析和基因定位对R715进行了抗性研究,以期发现新的抗褐飞虱基因。主要研究结果如下:1.抗性鉴定:R715的苗期平均抗性等级为2.2～2.5;R715成株期和成熟期的平均抗性等级为2.0,说明R715对褐飞虱具有高抗性。2.遗传分析:R715自交后代抗性无分离现象,遗传稳定;R715与TN1的正反交F1代均表现出抗性;F1与TN1回交后代表现出抗、感两种表型,经卡方检验其分离比符合1:1;正反交F2代均表现抗、感两种表型,经卡方检验其分离比符合3:1。表明R715高抗褐飞虱特性受一对显性核基因控制。3.基因定位:从F2群体中选取120株感性材料的叶片提取DNA,利用SSR标记进行初步定位,将R715的抗性基因初步定位在4号染色体短臂的标记RM335和RM261（0.67Mbp-6.4Mbp）之间;将定位群体扩大至528株,将区间缩小到标记RM518和RM8213（2.0Mbp-4.4Mbp）之间;另外,利用BSA重测序技术,对SNP-index和Indel-index关联分析后,将区间定位在2.8Mbp-6.3Mbp,与SSR定位结果交集之后得到定位区间2.8Mbp-4.4Mbp。利用BSA重测序结果,设计In Del标记,将该基因定位到Indel2826和Indel3572（2.8Mbp-3.5Mbp）间的746Kbp区域内。4.候选基因分析:根据水稻基因注释信息在该区间内找到45个候选基因,参照GO、KEGG、Iner Pro等数据库,结合基因功能注释信息,将目标基因锁定在LOC＿Os04g05700等17个基因上。通过对未受褐飞虱侵染的R715和TN1茎秆的实时荧光定量PCR分析发现LOC＿Os04g06500等10个基因在R715中的表达量较TN1中表达显著上调。再通过对侵染12h后的R715与未受侵染的R715进行RT-PCR,表达量的分析结果表明在R715中LOC＿Os04g06090等5个候选基因受褐飞虱诱导表达上调。我们推测这5个候选基因中有对褐飞虱表现抗性的基因。由于候选基因所在区间与已知的Bph基因的区间均不相同,所以R715的抗性基因很有可能是一个新的Bph基因,且根据荧光定量分析结果,猜测最有可能的基因是LOC＿Os04g06090、LOC＿Os04g06210中的一个或两个聚合作用。
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