褐飞虱(Nilaparvata lugens St?l,Hemiptera:Delphacidae)是水稻生产上主要害虫之一,它一方面通过直接的去取食水稻韧皮部的汁液从而对水稻造成危害,另一方面充当一些病毒的传递媒介危害水稻的正常发育。通过种植含有抗性基因的水稻是防治褐飞虱的一种有效方法,但是褐飞虱能够与抗性水稻协同进化,从而很快地克服并适应抗性水稻,演化出新的生物型继续危害水稻,这种生物机制使得褐飞虱的防治面临巨大的挑战。运用分子遗传学的理论和技术能够揭示褐飞虱致害性的遗传变异规律。本研究使用两种不同生物型的褐飞虱结合相关序列多态性标记构建褐飞虱遗传连锁图谱,并通过四种致害性相关的表型评价田间群体褐飞虱个体的致害性。同时开发白背飞虱基因组微卫星标记,填补该领域的研究空白。研究结果如下:1.对近交系生物型1和生物型2的褐飞虱与致害性相关的三个表型进行鉴定:若虫选择性分析表明生物型1褐飞虱更倾向于感性水稻TN1,生物型2褐飞虱对感性水稻TN1和含抗性基因Bph1的水稻Mudgo没有明显偏好;若虫的存活率分析表明生物型1褐飞虱在TN1上高于Mudgo,且两者存在显著差异,而生物型2在两种水稻上没有显著差异;雌虫的72 h体重比分析结果表明在TN1上生物型1的体重比(0.88)和生物型2的(0.91)没有明显差异(P=0.669),在Mudgo上生物型1体重比(0.8)低于生物型2(0.95),且两者有极显著型差异(P=0.001)。致害性表型的差异预示两种不同的生物型褐飞虱在基因组水平上存在明显的差异,适合作为作图群体的亲本。2.采用L16(45)正交试验设计,对褐飞虱SRAP-PCR反应体系中的5个因素Mg2+、dNTPs、Taq DNA聚合酶、引物浓度和DNA模板浓度,进行4水平的优化,从而确立褐飞虱SRAP-PCR最优的反应体系。最佳的褐飞虱SRAP-PCR反应体系是:总体积为10μL,Mg2+浓度3 mmol/L、dNTPs为150μmol/L、Taq DNA聚合酶2 U、正反向引物各0.3μmol/L、DNA用量25 ng以及1×PCR Buffer。使用生物型1雌虫与生物型2雄虫单对杂交F2群体对优化后的褐飞虱SRAP-PCR反应体系进行验证,获得了条带清晰、多态性丰富的图谱,并发现共显性条带,因此表明确立的反应体系稳定可靠。3.以近交14代生物型1的雄虫和近交9代的生物型2雌虫为亲本,构建包含92个雌性个体的f2作图群体,并使用98对在亲本间具有多态的srap标记组合对该群体进行基因型分析,然后使用jionmap4和mapchart2.2软件进行连锁分析和绘制连锁图。最终构建了褐飞虱以srap分子标记为基础的遗传连锁图谱,其中由14个连锁群组成,包含188个位点,总长度为600.6cm,标记间的平均间隔3.12cm,图谱的覆盖率为81.9%。4.使用构建遗传连锁图谱的98对srap引物组合分别对取食水稻的五种生物型(t、m、a、y、p)褐飞虱、一种取食杂草李氏禾的李氏禾生物型(j)褐飞虱,以及两种褐飞虱的近缘物种拟褐飞虱(n)和伪褐飞虱(l),进行基因型分析,总共得到了600条多态性条带,平均每对引物组合有6.1条条带,最后进行聚类分析。在聚类图中,在0.5到0.82的范围内进行聚类,分为两大组,第一组为是褐飞虱种内的6种生物型,第二组为两种褐飞虱的近缘物种伪褐飞虱和拟褐飞虱。在第一组中取食水稻上的5种生物型聚在一起,而李氏禾褐飞虱单独一支,5种水稻褐飞虱中,生物型1和生物型3聚在一起,而生物型2、生物型y和生物p聚在一起,生物型y和p在里面有单独分为一支。在水稻褐飞虱中的聚类刚好和致害性的强弱相对应,表明这些多态性的标记可能与褐飞虱致害性相关。5.使用田间群体的152个褐飞虱,在以9311为背景的抗褐飞虱基因bph9的近等基因系植株上对褐飞虱的蜜露量、蜜露ph、体重增量和腹部发育四种与致害性相关的表型进行分析。以48h蜜露量大于10㎎、48h体重增量大于1㎎、蜜露量ph大于8和48h腹部隆起为凸状的褐飞虱的为致害性个体。发现蜜露量和体重增量都可以确定30个致害性个体,且这30个个体中同时满足两种指标的个体数为27,达到90%。对蜜露量和体重增量的相关性分析,相关系数r=0.808(p<0.01),为极强相关;利用蜜露ph指标鉴定出2个非致害性个体和20个致害个体,2个非致害性个体的蜜露量和体重增量的表型同样为非致害性,但是20个致害性个体的蜜露量和体重增量的表型表现为致害性为60%和65%;利用腹部发育指标共鉴定出32个致害性个体,蜜露量、体重增量和蜜露pH表型表现为致害性的分别为84.3%、90.6%和100%。经过分析,本研究认为只有在48 h体重增量为1㎎且蜜露量也达到10㎎才能确定为致害性个体。6.白背飞虱同样是对水稻危害极大的害虫之一。到目前为止没有任何的SSR标记的研究报道,为了填补这一领域的空白,本研究使用磁珠富集快速分离技术开发了18对多态性的基因组SSR标记,通过在武汉田间32个雌性个体的自然群体分析发现等位基因个数有2到15个,平均7.3个等位基因,观测杂合度从0.094到0.871,平均值为0.572,预测杂合度从0.148到0.924,平均0.633。跨物种检测发现,新开发的18对微卫星标记在褐飞虱、伪褐飞虱和拟褐飞虱通用性很高。开发的这些多态性SSR标记对以后白背飞虱的群体遗传学和生态学研究提供重要工具。