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褐飞虱(Nilaparvata lugens St(?)l.)是水稻主要害虫之一,应用抗褐飞虱品种是防治褐飞虱为害的有效手段。寄主植物对病虫的侵害具有两种遗传背景不同的抗性,即质量抗性和数量抗性。生产实践和众多的研究结果均表明,寄主植物的质量抗性很容易遭到害虫新的生物型的克服,缺乏稳定性和持久性;相比之下,数量抗性却要稳定和持久得多。定位与克隆水稻抗褐飞虱数量抗性基因是育种工作和遗传研究的共同目标。 B5和B14是药用野生稻与栽培品种杂交得到的转育材料,对褐飞虱表现为高抗。通过对TN1/B5和TN1/B14的F2群体抗性分析,观察到TN1/B14群体的抗性级别分布接近3:1,而TN1/B5群体更接近正态分布。褐飞虱生物型1对B5和B14的反应在放虫5小时内略有差别,而生物型2对他们的反应基本没有差别。 为了近一步分析B5的抗性遗传背景,我们应用RFLP和SSR标记构建了MH63/B5重组自交系的分子遗传图谱。该图谱包括来源于Cornell大学和日本水稻基因组计划的156个RFLP标记和53个SSR标记,覆盖了水稻12条染色体的1,478cM,标记间平均距离为7.3cM。除了在第7和第8染色体分别有2个和1个断点外其余染色体上标记分布较为均匀,适合用于数量性状的遗传分析。多来源的分子标记使该图谱可以与已发表的其他水稻遗传图谱进行比较,有利于将来对其他图谱中信息的利用。 结合MH63/B5分子标记连锁图,我们尝试了对数量性状的动态分析方法,以获得影响性状的基因在各个时间段的净遗传效应。以MH63旧5重组自交系群体为材料,对分粟数进行了连续考察,然后应用“条件QTL”分析法对各时段由遗传差异引起的分桑净增量进行了探讨。用混合线性模型进行分析,定位了3个影响分葵能力的座位和相应的上位效应座位。相比常规QTL分析而言,条件QTL更能体现遗传效应的时效性,对于发育相关的性状和其他发展型性状的分析更合理、更可靠。动态QTL分析同样适用于褐飞虱抗性的研究。应用常规QTL分析共定位了4个褐飞虱抗性遗传座位分别位于第2、3、4、9染色体;应用条件Q几方法在第10染色体还多定位了一个座位。结果表明第3、4染色体座位同黄臻定位的BPh14、BPh万位置相同,并有较大遗传效应,其余座位效应较小。条件QTL的结果还表明BPh14、BPh乃的表达方式有很大区别,即h14只在开始阶段表现出对抗性的贡献,BPh万的作用时间贯穿实验始终。上位效应在和飞虱抗性中的作用较小。 王晓兰、袁红雨博士应用抑制减法杂交(SSH)cDNA文库,分离得到了受褐飞虱取食诱导的水稻基因表达序列标签(EST)。我们通过基因组数据库同源查找和RFLP定位将这些EST整合到连锁图谱上。建立一张水稻的抗褐飞虱分子功能图谱。比较这些EST与褐飞虱抗性基因和QTL及前人报道的其他抗性相关基因,观察到抗性基因和虫害诱导EST的聚集分布现象。还有17个EsT与褐飞虱抗性基因或QTL的位置发生重合或临近。如果经过进一步遗传分析能证实这些EST与褐飞虱抗性的关系,它们将成为和飞虱抗性候选基因。