康海燕[1]2013年在《水稻抗褐飞虱基因的定位和分子标记辅助选择育种利用》文中研究说明褐飞虱(Nilaparvata Lugens (Stal))是亚洲稻区主要的水稻害虫之一,其危害具有暴发性、毁灭性和隐蔽性。该虫栖息于稻丛基部,刺吸韧皮部汁液,造成植株枯萎。严重时大面积稻田出现“虱烧”,致使水稻减产甚至绝收。长期以来,主要依赖于各种化学农药的防治措施,不但严重污染、破坏自然环境和生态平衡,同时还导致了褐飞虱抗药性的产生；而且对稻米品质和粮食安全也造成了严重的影响。抗性品种的选育和利用被认为是防治褐飞虱最为经济有效的方法。然而,褐飞虱对抗虫品种具有极强的适应能力。抗虫品种推广之后,能够克服品种抗性的褐飞虱新“生物型”也随即出现,致使原品种抗性发生退化或者丧失。因此,不断挖掘和利用新的抗褐飞虱基因,聚合多个抗性基因,选育具有持久抗虫性的水稻品种,已成为防治褐飞虱危害的首要任务。由于水稻抗褐飞虱表型鉴定的复杂性,利用常规育种手段往往难以有效利用抗性基因。通过水稻抗褐飞虱基因的精细定位找到与之紧密连锁或者共分离的分子标记,然后借助分子标记辅助选择(MAS)技术,则可以有目的地将抗虫基因导入优良栽培稻进行抗虫新品种的培育。本研究分析了一个抗褐飞虱籼稻品种LV-4抗褐飞虱的遗传基础,并进行了两个抗褐飞虱主基因Bph3和Bph27(t)的分子标记辅助选择育种利用研究。主要研究结果如下：1.LV-4是本实验室筛选到的一个高抗褐飞虱的越南水稻品种,苗期和成株期均表现较高的褐飞虱抗性。利用LV-4分别与感虫品种02428、C418杂交,采用标准苗期集团法对亲本、LV-4/C418F1及LV-4/02428F2：3家系进行褐飞虱抗性鉴定,发现LV-4对褐飞虱的抗性受一对显性基因控制。进一步利用一个包含159个单株的LV-4/02428F2分离群体构建遗传连锁图谱,并以F2：3家系的抗虫性表现推测对应F2单株的表型,进行抗褐飞虱基因的连锁分析。在第4染色体短臂两个SSR标记RH0078和S4-2之间约1.3cM的范围内检测到一个LOD值为33.76,贡献率为62.4%的抗褐飞虱主基因,命名为Qbph4。该基因的定位为培育抗褐飞虱水稻新品种提供了基因资源及可用于分子标记辅助选择育种的分子标记。2.在完成两个抗褐飞虱主基因Bph3和Bph27(t)精细定位的基础上,分别利用与其紧密连锁的分子标记RH0078、RH007、Q13和Q31,以宁粳3号为轮回亲本,通过连续回交,进行Bph3和Bph27(t)抗褐飞虱分子标记辅助选择育种。通过六次回交,获得了一系列遗传稳定的Bph3和Bph27(t)导入系。田间目测各株系农艺性状表现,从中选取了8个Bph3导入系和4个Bph27(t)导入系进行综合评价。抗虫鉴定结果显示,所获得的导入系均表现较高的褐飞虱抗性；进一步考察各家系的农艺性状,结果表明除结实率外,其他农艺性状与轮回亲本宁粳3号无显着差异。利用均匀分布于水稻12条染色体的376个分子标记,对其中3个家系进行了背景检测,背景回复率在92.80%-95.75%。分析发现,各家系除目标基因外,同时还导入了一个与其连锁的较大的染色体片段。为了打破不利连锁,缩小渗入片段,本研究进一步扩大BC2F2群体,加密Bp嬲和Bph27(t)连锁标记,以获得一系列小片段渗入系。本研究创制Bph3和Bph27(t)抗褐飞虱新材料,为水稻抗褐飞虱育种奠定了基础。
孙立宏[2]2005年在《水稻品种抗褐飞虱基因的定位及分子标记辅助选择》文中进行了进一步梳理褐飞虱(Nilaparvata lugens St(?)l)又称褐稻虱,属同翅目(Homoptera)飞虱科(Delphacide),是一种世界着名的水稻单食性、迁飞性害虫。褐飞虱不仅直接刺吸稻株韧皮部或在叶鞘内产卵造成直接危害,而且还传播草状丛矮病(Grass Stunt)和齿叶矮缩病(Ragged Stunt)等病毒病。20世纪70年代以前,褐飞虱在亚洲大多数国家仅仅是水稻的一种次要害虫。但在20世纪70年代以后,随着亚洲各国水稻品种和栽培耕作措施的变化,以及大量氮肥和广谱性杀虫剂的使用,褐飞虱跃居为亚洲水稻生产的头号害虫,对亚洲各国的水稻生产造成严重危害。近30年来我国褐飞虱发生和为害具有发生面积扩大、暴发频率增加和为害程度增强等特点。 长期以来,化学防治在减轻褐飞虱为害中发挥了重要作用。但是广谱杀虫剂在灭杀褐飞虱的同时,往往也杀死或驱赶了褐飞虱天敌,破坏了褐飞虱与天敌的生态平衡,导致褐飞虱数量大量增加;而且,有些杀虫剂,如甲基对硫磷和二嗪农等还能够刺激褐飞虱雌虫产卵。此外,化学药剂的使用不可避免地对自然环境造成污染和破坏。 利用品种自身的抗性被认为是防治褐飞虱为害的最经济有效途径之一。然而,在育种家努力选育一个又一个抗虫品种以抵抗褐飞虱为害的同时,褐飞虱也同样通过生物型的改变一次又一次地克服了水稻品种的抗性。为了延缓褐飞虱新生物型的产生,增加抗虫品种的使用年限,科学家提出了抗虫品种轮作、不同抗虫品种合理布局以及聚合育种等策略。同时,许多研究还表明,具有中等抗性的抗虫品种或由多基因控制的抗虫品种比由单个主基因控制的抗虫品种表现出更持久的抗性。因而,不断挖掘和利用新的抗褐飞虱主基因和抗褐飞虱数量性状基因座(quantitative trait locus, OTL),选育具有持久抗虫性的水稻品种,已成为利用水稻品种自身抗性防治褐飞虱危害的首要任务。 本研究对ASD7的抗褐飞虱主基因bph2进行了SSR定位分析及分子标记辅助选择;还利用SSR标记定位了斯里兰卡籼稻品种Rathu Heenati中的显性抗褐飞虱基因Bph3,同时分析了Col.5 Thailalld的抗褐飞虱QTL位点。有关研究结果如下: 1.利用综合性状较好对褐飞虱敏感的粳稻恢复系C418为父本,以含有bph2基因的抗褐飞虱品种ASD7为母本构建了包含134个F_(2:3)家系的群体,利用苗期接虫鉴定法对F_(2:3)家系进行抗性鉴定,并根据F_(2:3)家系的抗虫性表现推测相应F_2单株的基因型。根据http://www.dna-res.kazusa.or.jp/9/6/05/spl-table1/table1.pdf和http://www.gramene.org/网站的Gramene数据库公布的SSR序列合成引物,进行ASD7/C418 F_2分离群体的分子标记分离分析和分子连锁图的构建。利用MAPMAKER/3.0软件对F_2作图群体进行分子标记和褐飞虱抗性之间连锁分析,将ASD7的bph2基因定位于第12染色体长臂上的两个SSR
任翔[3]2003年在《水稻抗褐飞虱基因遗传分析与分子功能图谱构建》文中研究说明褐飞虱(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F_2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。
张维林[4]2010年在《水稻抗褐飞虱基因Bph14的精细定位及水稻蔗糖饥饿敏感突变体sss1的鉴定与分析》文中指出本研究中,以实验室前期的初步定位结果为基础,采用经典的图位克隆技术,将水稻抗褐飞虱基因Bph14准确地定位在34kb的物理距离内,对目标区域进行生物信息学分析后,将TIGR预测的两个powdery mildew resistance proteinPM3b基因作为抗褐飞虱基因的候选基因。在对蔗糖饥饿敏感突变体(sucrose-starvation sensitive 1)的鉴定与分析实验中,在通过田间观察获得一份自发突变体的基础上,通过基因定位及体外添加糖份实验,初步证实由于蔗糖合成途径相关基因突变而导致营养缺乏,从而产生突变体的表型。在对选系亲本RI35和RI113的遗传背景分析时,发现RI35和RI113虽然排除了主效位点Bph15影响,但存在任翔博士定位的两个微效位点,因此在从TN1／RI35、TN1／RI113重组自交系中进行重组事件分析时将第二、第四、第九染色体的位点排除。从TN1／RI35、TN1／RI113筛选出的298份重组自交系的5000余份子代中,筛选到533份仅携带Bph14的单株。采用极端集团-隐性群法(BSA-RCA)获得与Bph14紧密连锁的分子标记RM1221。在获得与Bph14紧密连锁的分子标记RM1221的基础上,应用分子标记RM1221侧翼的分子标记对所获得的533份仅携带Bph14的单株进行基因型分析；构建目标区间的遗传图谱。结合这533份单株的基因型和抗虫等级,我们将Bph14定位在RM570与SM4之间；同时在这533份仅携带Bph14的单株中获得一份在RM514与SM4之间发生双交换的重组单株RT12-5。利用在RM514与SM4之间发生双交换的重组单株RT12-5自交的后代,结合其基因型和抗虫等级,进一步确定Bph14位于RM1221与SM4之间。利用RM1221与SM4之间的分子标记对RM1221与SM4区间基因型为杂合的单株自交所获得的3000余份后代作基因型分析,从中获得一份在RM1221与76-2之间发生交换的重组单株及在G1318与SM4之间发生交换的重组单株,由此将Bph14定位到76-2与G1318之间。根据实验室前期所构建的RM514与SM4之间的物理图谱,76-2与G1318之间的物理距离为34kb,由此将Bph14定位在34kb的区间内。结合NCBI、GAAS及TIGR对覆盖Bph14全部区段的日本晴克隆OSJNBb0096M04的基因预测以及目前所克隆的抗性基因的结构特征信息,将TIGR预测的两个powdery mildew resistance proteinPM3b基因作为抗褐飞虱基因的候选基因。通过田间观察获得一份自发突变体。遗传分析表明该突变体受单个隐性基因控制,经过叁代自交证明该突变体性状稳定。初步定位表明,控制突变体性状的基因极可能与分子标记RM22837连锁。在分子标记RM22837侧翼,发现有一个与蔗糖合成相关的基因。营养缺陷实验的结果表明,突变体的根能在缺乏其他任一成分的含糖1／2 MS缺陷培养基及1／2 MS全培养基上恢复,在缺糖的1／2 MS缺陷培养基上不能恢复,这一结果表明该突变体可能是由于缺乏营养物质糖所导致的。对糖的缺乏非常敏感,因此将该份突变体命名为糖饥饿敏感突变体sssl。由于本实验中的1／2 MS缺陷培养基的配制只是单一的去掉某一成分,为了排除1／2 MS缺陷培养基中其他营养成分的影响而更直接地揭示突变体的表型是由糖的缺乏所导致的,用纯净水配制的糖溶液培养萌发6天后的突变体,结果表明水配制的糖溶液能够恢复胚根和冠根的伸长生长并且根的伸长生长具有糖的浓度依赖性。其中,在这些含糖1／2 MS缺陷培养基及1／2 MS全培养基和水配制的糖溶液中,能够恢复根的伸长的糖是光合作用的产物蔗糖及蔗糖的水解产物葡萄糖和果糖,但不是作为蔗糖合成的前体麦芽糖和淀粉。含糖1／2 MS缺陷培养基及1／2 MS全培养基和水配制的糖溶液实验结果表明：同一浓度的叁种糖对突变体植株苗的生长的影响几乎相同；低浓度的蔗糖而不是低浓度的葡萄糖及果糖能促进分蘖芽的发生及分蘖的伸长生长,由此,叁种糖对分蘖的不同效应的实验结果揭示了是光合作用的产物蔗糖缺乏而不是蔗糖水解产物葡萄糖及果糖缺乏而导致突变体的表型。基于以上研究结果,初步认为该突变体由于蔗糖合成途径相关基因的突变导致营养缺乏,从而产生突变体的表型；同时,本研究首次观察到光合作用的产物-蔗糖促进水稻分蘖芽的发生和分蘖的伸长生长。
姬莉[5]2017年在《普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）GXU184抗褐飞虱主效位点的初步定位》文中认为褐飞虱(Nilaparvata lugens Stal,BPH)是为害水稻(Oryza sattiva L)最严重的害虫之一,具有专食性,属于典型的刺吸式害虫。成虫和若虫群于稻株底部密集分布,刺吸茎叶韧皮组织中汁液,消耗其养分,导致水稻缺水干枯倒伏死亡,除此之外,褐飞虱还是传播草状丛矮病和齿叶矮缩病主要病害的虫媒,严重影响了水稻产量。当前,防治褐飞虱的主要手段是化学防治。但化学杀虫剂的长期使用,杀死褐飞虱的同时也灭杀了褐飞虱天敌,污染环境,破坏生态平衡,经济代价高,甚至会导致害虫产生抗药性,导致褐飞虱二次爆发,其危害程度更甚。挖掘新的抗性基因并加以利用是目前最经济有效的稻褐飞虱防治途径,传统育种和分子遗传育种相结合可更有效地培育出广谱高抗水稻品种。为此,本研究从普通野生稻中挖掘抗稻褐飞虱基因及其分子标记,为抗稻褐飞虱育种提供资源保障。本研究以高抗褐飞虱的普通野生稻(Oyza rufipogon Griff.)抗性资源GXU184为材料,与栽培稻品种9311杂交,建立F2基因作图群体。通过对水稻群体进行苗期抗虫鉴定、抽穗期抗虫鉴定、褐飞虱宿主选择、存活率测量、增长率测定以及蜜露值统计等与水稻褐飞虱相关的六个方面指标来分析GXU184抗性特点以及其抗性级别,分析结果表明GXU184对南宁田间混合生物型具有较好抗生性和趋避性。选择491对SSR引物对亲本进行分析的,筛选出覆盖水稻全基因组的多态性标记。从F2群体中分别挑选出15株高抗性和高感性单株构建抗感基因池,用多态性分子标记进行分析,发现在第6染色体上有与抗性相关的8个分子标记RM111、RM3、RM7193、M049、M052、M057、M058和RM528。利用相关的分子标记对F2群体各单株进行分析,证实一个抗性主效位点标记位于M057和RM3之间。结果还表明,所获得的抗性基因分子标记M057和RM3的标记选择准确率达到90%以上,表明这些标记对分子标记辅助选择抗BPH育种具有重要的利用价值。
杨海元[6]2004年在《两个野生稻来源的抗褐飞虱基因的遗传分析和分子标记定位》文中研究指明褐飞虱(Nilaparvata lugens Stal.)是亚洲水稻种植地区分布最广、为害最严重的害虫之一。种植含抗褐飞虱基因的水稻品种可以有效地抑制褐飞虱的爆发与危害。定位与克隆抗褐飞虱基因,可以为分子育种提供有利基因,同时也有助于深入了解水稻抗褐飞虱机理的生物学基础。 野生稻种蕴藏有抗病虫害和耐受不良环境等有潜在利用价值的重要基因。通过野生稻和栽培稻广泛的杂交,本实验室已经发展了一系列的、新的抗褐飞虱水稻育种材料。其中,两个水稻品系B14和B5分别由宽叶野生稻(Oryza latifolia)和药用野生稻(Oryza officinalis.Wall cx Watt)转育而来,均对褐飞虱表现为高抗。 为了研究B14携带的抗褐飞虱基因的遗传特性,以B14与感褐飞虱的品种台中1号为亲本配制杂交组合,随机选取该组合的184个F_2单株、209个F_7代重组自交系株系进行遗传分析。分别采用分蘖鉴定法和标准苗期集团法对F_2单株、重组自交系株系进行了抗性鉴定。抗性鉴定结果表明TN1/B14的F_2群体的抗、感单株分布符合3:1的分离比,重组自交系群体的抗、感株系分离比符合1:1,这些结果暗示了B14中有一个显性的抗褐飞虱基因。 为了定位B14携带的抗褐飞虱基因,根据重组自交系株系抗性鉴定结果,选择极端抗虫的20个株系和极端感虫的20株系组成两个集团,以覆盖水稻12条染色体的305个SSR标记对这两个集团作多态性分析。第4染色体SSR标记RM261、RM335和RM185在集团之间有多态性。这表明该抗褐飞虱基因位于水稻第4号染色体。以第4号染色体上的RFLP标记对重组自交系群体作标记分析,进一步确证了该褐飞虱基因的位置。根据植物基因的命名规则,将这个基因命名为Bph12(t)。 我们前期的工作在B5中鉴定了的2个显性的抗褐飞虱基因Bph14和Bph15(早先命名为QbP1和Qbp2)。Bph14定位到第叁染色体长臂的R1925-G1318之间,8ph15定位于第四染色体短臂的C820-S11182之间。遗传分析表明Bph15
刘晨阳, 万建民, 朱昌兰, 江铃, 刘裕强[7]2016年在《籼稻恢复系昌恢891抗褐飞虱基因定位》文中指出褐飞虱是危害水稻生产最重要的虫害之一。培育抗褐飞虱水稻品种被认为是最有效的减少虫害的方法。目前,我国在栽培品种中陆续发现并鉴定了大量抗褐飞虱材料,而鉴定和定位抗褐飞虱基因是培育抗虫水稻的基础。昌恢891是一个优良的抗褐飞虱籼稻恢复系品种,为定位其中控制褐飞虱的基因,对亲本昌恢891,02428及其杂种Fl,F2:3单株129个分离群体进行抗褐飞虱鉴定,结果表明该抗性性状由一对显性主效基因控制,并受到微效基因的修饰。利用昌恢891/02428 F2群体,构建了含有129个单株的F2群体的遗传连锁图谱。该连锁图包含108个SSR标记,覆盖整个水稻基因组2 038.6 cM,每两个标记之间的平均距离为18.8 cM。利用Windows QTL Cartographer V2.0的复合区间作图法对F2群体的抗褐飞虱基因进行定位,在第4染色体上检测到一个主效抗性QTL位点,LOD值为10.53,贡献率分别为39.8%,位于第四染色体标记RM518和RH007之间,暂时命名为qBPH4(t)。
代慧敏[8]2014年在《水稻品种IR54751-2-44-15-24-2抗稻飞虱的遗传分析》文中研究说明水稻(Oryza sativa L.)为世界主要粮食作物之一。水稻生产常年受到各类病虫害的危害,其中稻飞虱是危害最为严重的害虫之一,主要包括褐飞虱、灰飞虱和白背飞虱。这叁种害虫主要吸食水稻韧皮部汁液,影响水稻的生长发育,其中褐飞虱和白背飞虱危害严重时常造成“虱烧”,带来严重的产量损失,甚至绝收,降低籽粒品质；此外,这叁种稻飞虱也是水稻几类主要病毒病的传毒媒介,其中褐飞虱为草状丛矮病毒和齿叶矮缩病毒的传毒媒介；灰飞虱为条纹叶枯病毒和水稻黑条矮缩病毒的传毒媒介；而白背飞虱主要传播南方黑条矮缩病。近年来稻飞虱及其传播的病毒病危害日益严重,造成了严重的水稻产量损失,严重威胁着我国及亚洲其他各国的水稻生产和粮食安全,而目前对稻飞虱及其传播病毒病的防治主要依赖于化学农药,化学杀虫剂的过量使用,不仅增加了农业生产成本,而且污染环境、杀死天敌、破坏生态平衡等,带来一系列的负面影响。培育、应用抗虫品种被认为是防治病虫害最为经济有效的防治策略。然而由于稻飞虱对抗性基因表现出较强的适应性,之前选育的一些抗稻飞虱水稻品种推出不久,其抗性便被稻飞虱克服。因此,需不断从各种资源中发掘新的抗性基因,为聚合多个抗性基因,培育持久抗稻飞虱的水稻品种奠定基础。前期资源筛选表明,来源于国际水稻所的IR54751-2-44-15-24-2对褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱均表现较高的抗性,为探明该品种抗稻飞虱的遗传基础,探讨叁种稻飞虱抗性间的关系,同时为抗稻飞虱品种的培育提供新的基因资源,本研究构建了IR54751-2-44-15-24-2和02428的F2群体,并利用覆盖水稻12条染色体的116对SSR及InDel标记构建了该群体的遗传连锁图谱；进一步完成了该群体相应F2：3家系叁种稻飞虱的抗性鉴定,进行水稻抗稻飞虱数量性状位点(QTL)检测。主要结果如下：1.褐飞虱抗性QTL分析结果表明,在水稻第4染色体短臂标记RM7585与标记RM6659之间检测到一个抗褐飞虱主效QTL,其LOD值为14.35,贡献率为78.1%。2.检测到两个灰飞虱抗性相关QTLs,分别为qSBPH6和qSBPH10。qSBPH6位于第6染色体短臂标记16-1与标记RM3805之间,其LOD值为4.53,贡献率为29.9%；qSBPH10位于第10染色体长臂标记110-5与标记110-6之间,其LOD值为2.37,贡献率为13.1%。3.白背飞虱抗性QTL分析,在第12染色体标记112-5与标记112-7之间检测到一个抗白背飞虱抗性QTL,其LOD值为2.53,贡献率为13.4%。上述稻飞虱抗性位点均来自抗性亲本IR54751-2-44-15-24-2。通过对叁种稻飞虱抗性QTLs定位区间的比较分析,发现1R54751-2-44-15-24-2对褐飞虱、灰飞虱和白背飞虱的抗性分别是由不同的抗性位点控制的。本研究发掘的抗稻飞虱基因,为抗稻飞虱基因的克隆与育种利用奠定了基础,将有助于利用品种抗性防治稻飞虱及其传播的病毒病。
黄俊[9]2014年在《水稻品种SD抗褐飞虱的遗传分析及初步定位》文中研究说明褐飞虱(Nilaparvatalugens Stal)是亚洲水稻种植区为害最严重的害虫之一。它不仅能通过刺吸方式直接为害水稻,还能传播水稻草状丛矮病(Grass Stunt)和齿叶矮缩病(Raggde Stunt)。当褐飞虱为害严重时,稻株成片枯黄,倒伏,俗称“虱烧”。一直以来,化学防治在控制褐飞虱为害中起到很重要的作用,但是大量的使用化学药剂不仅污染环境,也将很多益虫杀死,破坏生态平衡,而且导致褐飞虱抗药性增加,致使褐飞虱为害加重。实践证明,利用水稻品种自身的抗虫特性是一种经济有效的防治手段。四川省农科院作物研究所从引进资源中筛选出一份抗褐飞虱水稻品种SD。本文通过采用不同抗性鉴定方法对SD品种抗褐飞虱表现特点及遗传进行研究,并利用分子标记技术以SD×TN1的F2：3群体为定位群体开展分子标记定位研究。其主要结果如下：1.SD在整个生育期对褐飞虱均有稳定的抗性。本试验以水稻品种PTB33为抗虫对照,以品种TN1为感虫对照,利用不同的鉴定方法从苗期、分蘖期和成株期分别对水稻品种SD进行了接虫鉴定。采用标准苗盘法在苗期进行接虫鉴定,抗性平均级别分别是：1.50(SD),0.76 (PTB33),8.67 (TN1);采用蜜露鉴定法在分蘖期进行接虫鉴定,蜜露平均面积分别是：7.14mm2 (SD),0.83 mm2 (PTB33),171.83mm2 (TN1);采用单株鉴定法在成株期进行接虫鉴定,当TN1完全死亡时,SD只有2-3片叶枯萎。2.SD的抗虫性由一个显性抗虫基因控制,并暂定名为"Bph-SD"。用抗虫品种SD和感虫品种TN1杂交构建SD×TN1的F2群体和F2：3家系,以及(SDXTN1)×G46A叁交群体。利用苗期集团法对F2：3家系进行接虫鉴定,结果显示,抗虫家系数：抗感分离家系数：感虫家系数=70：131：72,经X2检验,符合1：2：1的比例(X2=0.361<X0.05.22=5.99),表明SD的抗虫性受一个显性基因控制；叁交群体单苗鉴定结果显示,抗虫单株数：感虫单株数=122：153,经X2检验,符合1：1的分离比(X2=3.28<X 0.05,12=3.84),进一步验证了SD抗褐飞虱特性由一个显性基因控制。3.利用SDXTN1的F2：3隐性群体,采用SSR标记、INDEL标记和SNP标记将SD抗褐飞虱基因Bph-SD定位在第4染色体短臂上的分子标记SN8与SN11之间,该基因与两个标记的遗传距离均是2.8cM,与分子标记RM 16489、HST3、SN9共分离。综上所述,水稻品种SD对褐飞虱具有全生育期抗性,并能稳定的遗传给后代,此抗性受单个显性基因Bph-SD控制,Bph-SD被定位在水稻第四染色体短臂SNP标记SN8与SN11之间。
荆胜利[10]2011年在《褐飞虱微卫星标记的开发与遗传连锁图谱的构建》文中研究指明褐飞虱(Nilaparvata lugens Stal, Hemiptera:Delphacidae)是一种重要的水稻害虫,它可以直接取食或将病菌和病毒传给水稻,从而给粮食生产带来巨大损失。目前,由于能克服寄主抗性的新褐飞虱致害性群体出现,导致其危害越来越严重。从分子遗传学角度研究褐飞虱,能够揭示致害性种群遗传变异规律。分子标记对于遗传多样性和群体遗传结构研究来说是非常有用的工具。本研究采用两种不同方法开发褐飞虱的微卫星分子标记,并使用这些标记对褐飞虱进行遗传多样性分析和遗传连锁图谱构建。此外,对抗性水稻品种Pokkali的抗褐飞虱主效基因Bph9进行了定位研究。第一种方法是利用EST (expressed sequence tag,表达序列标签)数据库开发微卫星或简单重复序列(SSR)分子标记。从日本褐飞虱EST数据库获得的12303条序列中,一共检测出1969个SSRs,且每3.91kb的长度范围内将会出现一个SSR,这些结果表明褐飞虱EST序列中富含简单重复序列。在五种重复序列类型中,叁碱基含量最为丰富,占所检测SSRs总数的67.39%。不同种类的SSR基序均有分布,其中含量最丰富的叁碱基和二碱基基序分别是AAT和AG,而富含GC的基序数目较少。一共开发了351个EST-SSR分子标记,并且它们在四种不同的褐飞虱群体中均能获得清晰DNA带型。同时,这些标记在近缘物种伪褐飞虱(N. muiri)的跨种扩增成功率(92.3%)表明它们具有较高的跨物种通用性水平。然后,用61个多态性SSR标记分析了四种褐飞虱群体的遗传多样性水平和群体遗传结构。结果发现饲养于感性水稻品种TN1上的生物型1的遗传多样性水平低于那些饲养于抗性水稻品种上的其他叁种致害性群体。非加权组平均法(UPGMA)聚类分析和主成分分析(PCoA)结果表明源自于同一个群体的个体被聚到了一个分支内,并且群体间的遗传关系与寄主水稻品种的抗性水平高低有关。分子方差分析(AMOVA)揭示出在不同的褐飞虱群体中存在与水稻寄主抗性相关的遗传分化。第二种方法是采用FIASCO (Fast Isolation by AFLP of Sequence Containing Repeats)法构建微卫星富集文库筛选获得含SSR的序列,进而开发褐飞虱基因组SSR标记。本研究构建了(AG)13、(AC)13和(AAG)g叁个富集基因组文库。对随机挑取的390个阳性克隆进行测序分析后,发现151条序列包含微卫星重复序列且可以用于引物设计,最终获得了236对引物。在来源于(AG)13文库的96对引物中,有80对获得了扩增产物。最后,用17个具有多态性的SSR标记对采集于武夷山的褐飞虱自然群体进行了遗传多样性研究。结果显示：这些标记在此群体中有3到28个等位基因,每个位点的平均等位基因数口为17.3;它们的预期和观测杂合度分别在0.157-0.959之间与在0.167-1.000之间变化：从而表明褐飞虱自然群体具有较高的遗传多样性水平。同时,这些标记在近缘物种伪褐飞虱(N. muiri)中的跨种扩增均能获得清晰条带,表明它们具有极高的跨物种通用性水平。以生物型1和生物型2的雌雄成虫为亲本,分别构建包含154个体的F1群体(TM6)和包含51个体的F1群体(MT5)为作图群体,并用336个多态性SSR标记在这两个群体中进行基因型分析获得数据。使用JoinMap4作图软件对数据进行连锁分析,最后用MapChart2.2软件绘制连锁群。为了提高图谱的解析度(resolution)先分别构建两个作图群体各自的连锁图谱再将其进行整合。在TM6群体连锁图谱中含有265个SSR标记,由17个连锁群构成,图谱总长度为813.4cM,图谱覆盖率为86.4%；在MT5群体的连锁图谱中含有236个SSR标记,由16个连锁群构成,图谱总长度为794.0cM,图谱覆盖率为86.2%。在褐飞虱整合连锁图谱中,一共含有314个SSR标记,由14个连锁群构成,这与褐飞虱的常染色体数目相对应。整合图谱总长度为797.8cM,每个连锁群的标记数目和平均图距分别在2到60之间和在1.0cM到4.5cM之间变化,图谱的平均图距为2.5cM,图谱覆盖率为90.7%。在前人的研究中,将抗褐飞虱基因Bph9初步定位于水稻第12号染色体的长臂端,然而关于此基因的精细定位和克隆尚未见详细报道。本研究用抗性亲本Pokkali和感性亲本9311构建了F2定位群体,采用苗期集团法分别在武汉和海南对136个F2:3家系进行抗褐飞虱表型鉴定并获得相对应的抗性值,结果显示高抗、中抗与感性家系的分离比为1：2：1(武汉：31：63：42,χc2=2.9<χ20.05,2=5.99：海南：42：60：34,χc2=3.1<χ20.05,2=5.99)。从而表明在Pokkali中存在单个显性基因控制着F2群体中各单株的抗性分布。然后用集团分离分析法筛选与抗性基因连锁标记,构建部分连锁图并进行QTL扫描。最终,将抗性基因Bph9定位在第12号染色体RM403和RM4557两标记之间,其遗传距离为0.3cM,物理距离约250kb(按日本晴序列的物理距离)。Bph9基因在F2定位群体中解释了77.8%的抗褐飞虱表型变异。
参考文献：
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[5]. 普通野生稻（Oryza rufipogon Griff.）GXU184抗褐飞虱主效位点的初步定位[D]. 姬莉. 广西大学. 2017
[6]. 两个野生稻来源的抗褐飞虱基因的遗传分析和分子标记定位[D]. 杨海元. 武汉大学. 2004
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[9]. 水稻品种SD抗褐飞虱的遗传分析及初步定位[D]. 黄俊. 四川农业大学. 2014
[10]. 褐飞虱微卫星标记的开发与遗传连锁图谱的构建[D]. 荆胜利. 武汉大学. 2011