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黑条矮缩病毒引起的水稻黑条矮缩病,给我国水稻产量造成了重大损失。选育抗性品种是控制该病害的有效手段。目前,关于水稻黑条矮缩病抗性品种/种质资源的筛选及抗性基因的定位已有报告,但相关研究的数量和深度还有所欠缺,这限制了抗黑条矮缩病水稻品种的选育。此外,类病斑突变体是研究抗病机制的理想材料,水稻类病斑突变体的鉴定及相关基因的研究有助于阐明水稻抗病机制,促进水稻抗病育种工作。自2009年以来,本课题组鉴定了1026份水稻种质资源对黑条矮缩病的抗性,并通过由不同抗性水平亲本构建的重组自交系群体对水稻黑条矮缩病的抗性基因进行定位;同时,对一个水稻类病斑突变体进行了鉴定及基因的精细定位。具体结果如下:(1)采用田间自然发病的方式对1026份水稻种质资源进行了水稻黑条矮缩病及条纹叶枯病抗性鉴定。在这些种质资源中,有78份表现出对黑条矮缩病免疫,6份对水稻黑条矮缩病表现出高感。选择免疫亲本IR36、密阳23,高感亲本L5494、抗武育粳3号(其中L5494、抗武育粳3号田间黑条矮缩病发病率分别为66.70%和58.80%,这些亲本对水稻条纹叶枯病免疫。)构建了抗武育粳3号/IR36、L5494/IR36和密阳23/L5494等3套重组自交系群体。(2)2013年和2014年,我们将3套重组自交系群体分别种植于江苏的盐都和东海两地进行表型鉴定。根据各群体发病情况,选择由包含208个株系组成的L5494/IR36重组自交系群体作为构建遗传连锁图谱的材料,并用于抗性QTL的定位。2013年东海,感病亲本L5494的发病率为28.77%,抗病亲本IR36发病率为5.02%。整个群体发病率范围在0~38.30%之间。2014年盐都,亲本L5494和IR36发病率分别为20.69%和5.0%,发病率范围为0~43.80%。2015年,我们于河南开封鉴定组合L5494/IR36重组自交系群体及亲本的发病率,结果显示,亲本L5494和IR36发生率分别达到了50.93%和24.32%,群体发病率范围为7.49%~88.89%。(3)利用超过640对的标记在L5494和IR36间进行多态性分析,筛选出136对多态标记。利用这些标记对重组自交系群体进行检测,发现位于第3染色体上的标记在该群体内均发生严重偏分离,多呈现出IR36的带型。因此,利用其余119对多态标记构建了一个包含11个连锁群的遗传图谱,覆盖1516.67 cM的遗传距离,平均图距为14.65 cM。(4)在3个环境(2013年东海、2014年盐都和2015年开封)下共定位到12个抗性QTL位点,这些QTL分布在水稻第1、6、8和9染色体上。其中第6染色体和第8染色体上QTL位点的抗性等位基因来自于抗病亲本IR36,而位于第1染色体和第9染色体上的QTL抗性等位基因则来自于感病亲本L5494。第6染色体上在标记RM19234和chr6-2间及第9染色体标记RM3700和RM160之间的QTL在3个环境下均被检测到,他们的表型贡献率分别在8.59%~29.00%和6.62%~12.27%范围内,表明这些QTL是稳定的主效QTL,在育种上具有很高的利用价值。(5)在粳稻品种武育粳3号栽培群体中获得一个类病斑突变体wy3。该突变体类病斑出现于苗期,分蘖期扩散至整张叶片,属于扩散型类病斑突变体。相比野生型,突变体wy3的株高明显降低,有效分蘖数减少,穗长、每穗粒数、结实率均显著降低。遮光处理表明,突变体wy3类病斑的产生受自然光诱导。台盼蓝染色表明,类病斑部位有大量的死亡细胞。突变体wy3的光合色素含量和净光合速率较野生型显著降低,SOD活性、POD活性、CAT活性和MDA含量均显著高于野生型。(6)遗传分析表明突变体表型受单隐性核基因控制,采用BSA将该基因初步定位在第2染色体短臂端粒附近。采用F2群体中1099株类病斑单株将基因定位在标记W2-17和W2-18之间28kb的物理距离内。测序结果表明,突变体wy3中的LOC_Os02g02000编码区(CDS)第375位碱基C缺失,导致翻译提前终止,突变体中该候选基因为OsHPL3的一个新等位基因。