水稻抗褐飛虱主基因Bph22(t)的精細(xì)定位.pdf

1、褐飛虱（Brown Planthopper, BPH）Nilaparvata lugens(St(a)l)是為害亞洲稻作區(qū)最嚴(yán)重的害蟲之一。成蟲和若蟲群集于稻叢基部，刺吸水稻莖葉韌皮部中汁液，消耗稻株?duì)I養(yǎng);蟲量多、受害重時，稻株下部變黑、腐爛發(fā)臭乖癱瘓倒?fàn)睿Q為“虱燒”(Hopperburn)，俗稱“冒穿”，給水稻生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的影響。此外，褐飛虱還是傳播水稻病毒病—草狀叢矮?。℅rass Stunt）和齒葉矮縮?。≧agged Stun

2、t）的蟲媒。
　　 長期以來，對褐飛虱的防治主要依賴化學(xué)農(nóng)藥。但是廣譜殺蟲劑的長期使用，在滅殺褐飛虱的同時，往往也殺死或驅(qū)趕了褐飛虱天敵，破壞了生態(tài)平衡，導(dǎo)致褐飛虱數(shù)量大量增加;此外，化學(xué)藥劑的使用不可避免地對自然環(huán)境造成污染和破壞。利用品種抗性被認(rèn)為是防治褐飛虱為害的最佳途徑之一。然而，在育種家努力選育一個又一個抗蟲品種以抵抗褐飛虱為害的同時，褐飛虱生物型的改變相繼克服了水稻品種的抗性。因而，不斷挖掘和利用新的抗褐飛虱主基因，

3、選育具有持久抗蟲性的水稻品種，已成為防治褐飛虱危害的首要任務(wù)。
　　 抗蟲基因的分離與克隆，不僅有助于闡明水稻抗褐飛虱的分子機(jī)制，而且可以加快其在育種中的應(yīng)用。精細(xì)定位是圖位克隆的關(guān)鍵步驟，同時抗性基因緊密連鎖分子標(biāo)記的開發(fā)與鑒定，也為抗褐飛虱基因的利用提供了有利的工具。
　　 本研究將水稻抗褐飛虱品種Balamawee、Kaharamana及Pokkali的抗蟲類型進(jìn)行了劃分，為后續(xù)的基因定位奠定了表型鑒定的基礎(chǔ)也為候

4、選基因的預(yù)測提供了確定的依據(jù);隨后的研究發(fā)現(xiàn)Balamawee的抗性并非前人報道的由一個主基因Bph9控制的，而是由一個新的主基因Bph22(t)控制的。本研究從分子的角度分析了Balamawee抗蟲性的遺傳基礎(chǔ)，并對該新的抗褐飛虱基因Bph22(t)進(jìn)行了精細(xì)定位。主要結(jié)果如下:
　　 1.抗褐飛虱水稻品種上褐飛虱取食行為研究
　　 本研究首先從植物抗植食性昆蟲的三種機(jī)制:抗生性(antibiosis)、拒蟲性(non

5、preference)、耐蟲性(tolerance)出發(fā)，評價了據(jù)報道同含一個顯性抗褐飛虱基因Bph9的三個品種Balamawee、Kaharamana和Pokkali的抗蟲水平和抗蟲類型。Balamawee表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗生性和拒蟲性，而Kaharamana和Pokkali表現(xiàn)為耐蟲性。之前的報道認(rèn)為Kaharamana，Pokkali和Balamawee都含有同一個顯性抗褐飛虱基因Bph9，但褐飛虱在Balamawee上的取食行為與K

6、aharamana和Pokkali存在顯著的差異。
　　 2.抗褐飛虱主基因Bph22(t)的遺傳分析和初步定位
　　 斯里蘭卡水稻品種Balamawee對東亞和東南亞的褐飛虱生物型1、2、3均表現(xiàn)抗性。抗褐飛虱機(jī)制的研究表明該品種為一抗生性或拒蟲性的水稻品種。本研究通過構(gòu)建F2分離群體，對控制Balamawee的抗褐飛虱基因進(jìn)行了遺傳分析，其抗性受一個顯性主基因控制。將其定位在第四染色體長臂RM471和RM5742之間

7、，分別與之相距18.2cM和4.7cM。該基因?yàn)橐粋€新的抗褐飛虱主基因，命名為Bph22(t)。
　　 3.抗褐飛虱主基因Bph22(t)的精細(xì)定位
　　 為了進(jìn)一步縮小Bph22(t)所在范圍，利用18308個Balamawee/02428F2群體進(jìn)行精細(xì)定位。在初步定位的基礎(chǔ)上，首先利用標(biāo)記RM471和RM5742之間公布的SSR引物分析親本多態(tài)性，并利用水稻基因組序列信息開發(fā)新的SSR標(biāo)記和InDel標(biāo)記，對群體中