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水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一,也是我国大部分人民的主粮。稻瘟病(Magnaporthe oryzae B. Couch)和褐飞虱(Nilaparvata lugens Stal, BPH)是水稻主要的病害和虫害。利用水稻自身的抗性基因培育出抗病和抗虫品种被认为是目前最经济、有效地防控病虫害的策略。本试验拟发掘和定位新的抗稻瘟病基因,并建立多个稻瘟病抗性基因和多个褐飞虱抗性基因的分子标记辅助选择(Marker-assisted selection. MAS)体系,结合常规育种的方法将这些基因导入到优良水稻品种中,为培育出高抗稻瘟病和褐飞虱的杂交稻组合提供理论基础和中间材料。主要结果如下:1.利用高抗稻瘟病品种CR185与感病亲本珍汕97(ZS97)杂交和回交后构建了以珍汕97为背景的qBR-6a的近等基因系(Near-isogenic lines, NILs)。为了精细定位qBR-6a,在1900个单株的BC3F3代分离群体中用极端隐性法将qBR-6a定位在标记RM527和RM19835之间。利用BC4F2代的3568个单株的遗传分离群体来筛选重组单株,通过重组单株的后代测验,将qBR-6a精细定位于标记P12-4与HC26之间的100Kb区间内。在这个区间内有7个与抗病相关的基因,其中包含已经克隆的抗稻瘟病基因Pi2, Piz-t和Pi9。对该区段亲本的比较测序发现qBR-6a与Pi2, Piz-t和Pi9存在序列上的差异,qBR-6a可能属于新的抗稻瘟病基因。2.利用CR185和珍汕97构建的高世代回交群体建立了四个抗稻瘟病QTLs qBR-1a, qBR-4d, qBR-6a和qBR-12a在珍汕97背景下的近等基因系及其基因聚合家系。稻瘟病抗性试验证明这四个QTLs对稻瘟病都有较好的抗性,且不同QTLs的聚合具有加性效应,聚合的抗病QTLs越多,抗性越强。3.利用分子标记辅助选择,将主效抗稻瘟病基因Pil, Pi2, D12分别导入或聚合到优良保持系金23B及其杂交稻金优402和金优207中,获得了一系列含有单基因、双基因和三基因的近等基因系。通过全生育期稻瘟病自然抗性鉴定(分蘖期和抽穗期叶瘟及成熟期穗颈瘟),综合评价了这些基因在保持系和杂交稻背景下的基因效应及其互作关系,为这些基因在生产上应用提供了理论基础和中间材料。抗性结果表明:三基因的聚合家系的抗性最强,双基因聚合家系次之,单基因家系再次之,而不含基因的对照抗性最弱。单个基因在保持系和杂交稻背景下表现为Pi2的抗性最强,Pil的抗性其次,D12的抗性最弱。而含有Pil基因近等基因系和基因聚合材料表现为在保持系中的抗性强于在杂交稻中的抗性,这表明Pil可能是不完全显性基因。在武汉田间种植条件下,基因聚合家系及其杂交稻在抽穗期、株高、分蘖数等农艺性状与对照差异不显著,产量与对照相仿或略高于对照。在咸丰自然发病的田间种植条件下,基因聚合家系及其杂交稻在产量上要显著高于对照。4.利用分子标记辅助选择,将主效抗褐飞虱基因Bph3(3), Bph14(14), Bphl5(15), Bph18(18), Bph20(20), Bph21(21)导入或聚合到优良保持系金2313中。获得了这6个基因的近等基因系以及1份基因聚合材料(Bph14/Bph15)。通过褐飞虱抗性鉴定综合评价了这些基因在保持系背景下的抗虫效应,为这些基因在生产上的应用提供了理论基础和中间材料。抗性结果表明:在苗期时,两个基因聚合家系的抗性最强,单基因上Bph15的抗性最好,各基因的效应从高到低的顺序为:14/15>15≥14≥20≥21≥3>18>不含抗性基因的对照。在成株期,接虫17天和接虫25天时,Bph14/Bph15, Bph15和Bph14家系的表型从抗转变为中抗,Bph20、Bph21、Bph3和Bphl8家系的表型从中抗变为中感,而对照的表型从中感变为感。这7种基因型家系的褐飞虱蜜露、褐飞虱存活率与苗期抗性非常一致,也是表现为Bph14/Bphl5家系的抗性最强,单基因时Bph15家系的抗性最好,Bph18家系的抗性最弱。在武汉田间种植条件下,7种基因型家系的产量与对照相仿。