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由立枯丝核菌引起的水稻纹枯病是世界性水稻病害。水稻对该病的抗性为部分抗性,受多基因或数量性状基因座(quantitative trait loci/QTLs)控制,迄今未发现完全免疫的水稻种质和高抗的抗病基因。至目前,已先后有300多个抗纹枯病QTLs被报道分布于水稻全部12条染色体上。然而,由于采用的定位亲本、群体类型、遗传标记、鉴定方法以及环境条件等的不同,使得多数QTLs的位置不能直接比较,且置信区间较大,影响了育种应用。近年提出的QTLs元分析策略,其可利用已知QTLs的相关信息,通过数据整合再分析,推断出可靠性更高、位置区间更精确的一致性QTLs(Meta-QTLs)。本研究利用该方法,对抗纹枯病QTLs以及影响纹枯病的抗性的株高和生育期性状QTLs进行了元分析,并利用染色体片段代换系和高代回交群体对部分主效QTL进行验证及进一步定位;同时构建了高抗纹枯病水稻新种质YSBR1在江苏近年主推品种泰粳394(TJ394)背景下的全基因组染色体片段代换系。主要结果如下:1.收集前人有关水稻纹枯病抗性QTLs的研究报道,对符合元分析条件的188个抗纹枯病QTLs进行了元分析,获得34个抗纹枯病一致性QTLs,命名为MQSBR(Meta QTLs ofSheathblightresistance)。这些 MQSBRs 主要分布在水稻第 1、2、3、5、7、8、9、11和12染色体上,物理区间在0.2-4.2Mb范围内,其中近半数在1Mb区间内,明显小于前人报道的初级定位的置信区间。通过图谱比较,发现8个MQSBRs与MQHD(Meta QTLs of Heading Date)、MQPH(Meta QTLs of Plant Height)间连锁或区间重叠,余下 26 个MQSBRs可能与株高及生育期性状没有连锁关系。2.结合前人报道的可靠性较高的5个抗纹枯病QTLs(qSB-9TQ、qSB-11LE、qSB-11HJX74、qSB-11Tetep、qSB-12YSBR1、位置信息,发现MQSBR-25位于qSB-9TQ区间内,qSB-11LE位于MQSBR-27区间内,MQSBR-33和MQSBR-34位于qSB-12YSBR1区间内,这些结果证明元分析结果可靠性较好。本研究发现YSBR1/Lemont染色体片段代换系(Lemont背景)中有2个系的田间抗性显著强于对照Lemont,分别携带MQSBR-7、MQSBR-8和MQSBR-33、MQSBR-34,为了分析这2个系中是否还携带其它MQSBRs,通过236个分布于水稻12条染色体的多态性分子标记,检测发现这2个系的遗传背景中分别携带有7个和2个MQSBRs。3.为了发掘更多有利用价值的抗纹枯病主效QTLs,同时创建抗病育种中间材料,本研究构建了 YSBR1/TJ394全基因组染色体片段代换系。累计筛选到亲本间多态性分子标记266对,相对均匀的分布于水稻12条染色体上。累计获得了 111个以T394为背景的YSBR1染色体片段代换系,其中BC6F1世代代换系14份,BC5Fi世代代换系49份,BC4F1世代代换系37份,BC3F1世代代换系11份。代换系代换片段累计覆盖95%的YSBR1基因组信息。本研究利用覆盖qSB-12YSBR1的BC4F2回交分离群体(YSBR1/TJ394),通过复合区间作图法,发现一个抗纹枯病QTL,LOD值高达11.2,置信区间内包括MQSBR-34、MQPH-6和MQSBR-33的绝大部分区域。4.水稻第9染色体长臂中下端是不同研究学者多次检测到抗纹枯病QTLs的区间,在该区域共检测到5个MQSBRs,命名为MQSBR-22-MQSBR-26。结合纹枯病菌诱导差异表达基因信息,在MQSBR-24和MQSBR-25区间内各发现一个纹枯病菌显著诱导表达的基因 OsPIP(Plasma membrane intrinsic protein 2c)和 OsEXPR(Expansin-related protein 2 precursor)。通过RNA干扰,我们获得了 YSBR1背景下各基因转录表达显著下调的转基因株系。抗性鉴定结果显示,各基因的RNAi株系的病级数据与对照YSBR1间没有显著差异,表明它们可能不是MQSBR-24和MQSBR-25的候选基因。为了分析两个基因是否为qSB-9TQ的候选基因,我们利用各基因的RNA干扰系(OsPIP-Ri、OsEXPR-Ri/YSBR1背景)分别与Lemont背景下的qSB-9TQ导入系(LE-qSB-9TQ)杂交获得大量F1,同时配制对照F1(YSBR1×LE-qSB-9TQ)种子。对三套F1杂交种植株进行纹枯病菌接种鉴定,结果显示,不同材料间的病情差异不显著,暗示两个基因可能也不是qSB-9TQ的候选基因。以上结果为进一步克隆水稻抗纹枯病QTLs并开展育种应用奠定了材料基础,具有重要的理论和实际价值。