水稻是中國(guó)的第一大糧食作物,褐飛虱是造成水稻受害減產(chǎn)的最主要害蟲(chóng)之一。實(shí)踐表明,控制水稻蟲(chóng)害最安全經(jīng)濟(jì)的方式是從水稻種質(zhì)資源中發(fā)掘抗褐飛虱基因,培育抗蟲(chóng)水稻品種。本實(shí)驗(yàn)從水稻抗源篩選入手,獲得3個(gè)高抗褐飛虱的水稻品種ARC5984、570011、CL48并對(duì)其攜帶的抗性基因進(jìn)行定位及候選基因分析。經(jīng)多次抗蟲(chóng)鑒定表明,水稻品種ARC5984對(duì)褐飛虱種群的平均抗性級(jí)別為2.7,具有很強(qiáng)的抗蟲(chóng)性。利用ARC5984與9311雜交構(gòu)建的包含230個(gè)家系的F2群體進(jìn)行抗性基因初步定位,將其定位在第4染色體標(biāo)記RM5635和RM5742之間的6 cM區(qū)域內(nèi),該區(qū)域內(nèi)最大LOD值為59,該位點(diǎn)解釋了 F2群體中抗褐飛虱表型變異的72%。然后利用回交群體BC1F2和BC2F2中篩選的重組單株,結(jié)合抗蟲(chóng)鑒定結(jié)果和基因型分析,將其精細(xì)定位在標(biāo)記BF3和BF9之間,以日本晴為參考序列的46 kb區(qū)段內(nèi)。對(duì)該區(qū)段內(nèi)4個(gè)候選基因進(jìn)行熒光定量表達(dá)分析表明,在受到褐飛虱侵染后,抗、感植株中候選基因Os04g35190和Os04g35210的表達(dá)量有顯著差異。測(cè)序結(jié)果表明,ARC5984中Os04g35210的CDS與己克隆的基因Bph6相同,但Os04G35190的CDS在ARC5984和9311中存在差異。此外,基于褐飛虱寄主選擇性實(shí)驗(yàn)、群體生長(zhǎng)速率(PGR)和存活率實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明pre-NIL植株上褐飛虱數(shù)目顯著下降,且明顯抑制其生長(zhǎng)和發(fā)育。可見(jiàn),該基因介導(dǎo)了對(duì)褐飛虱顯著的趨避性和抗生性。最后,利用RM5635和BF9兩個(gè)標(biāo)記進(jìn)行分子標(biāo)記輔助選擇(MAS);將其應(yīng)用于回交個(gè)體的篩選,證實(shí)了該連鎖標(biāo)記的有效性。多次苗期抗蟲(chóng)鑒定結(jié)果表明,水稻品種570011的平均抗性級(jí)別為2.9,表現(xiàn)出高抗性。將570011與9311雜交、自交得到120個(gè)F2:3家系,并利用其將目的基因定位于第4染色體標(biāo)記4m19.12和4m24.64之間�；跇�(biāo)記信息和參考基因組分析,我們發(fā)現(xiàn)該抗性基因與Bph6基因十分靠近。因此,我們直接對(duì)該候選基因進(jìn)行測(cè)序,結(jié)果表明該基因的CDS與Bph6存在多位點(diǎn)單堿基差異,我們推測(cè)570011中的褐飛虱抗性基因是Bph6的等位基因。經(jīng)多次抗蟲(chóng)鑒定表明,水稻品種CL48對(duì)褐飛虱的平均抗性級(jí)別為2.8,表現(xiàn)出高抗性。我們將CL48分別與秈稻KW和粳稻TP309雜交構(gòu)建F2定位群體。基于CL48/KW群體進(jìn)行苗期抗蟲(chóng)鑒定,我們將抗性基因定位于第11染色體的分子標(biāo)記11m16.89和11m18.41之間,該區(qū)域最大LOD值為22.5,解釋的表型值的78.4%。基于CL48/TP309群體進(jìn)行褐飛虱蜜露分泌量和體重增加量測(cè)定,將抗性基因定位在同一染色體的分子標(biāo)記11m14.345和11m17.55之間。結(jié)果表明,采用不同群體和不同的表型指標(biāo)確定的抗性基因位置基本一致。
【學(xué)位單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：S435.111
【部分圖文】：

度的天平上稱(chēng)重。兩者相減后，為剛羽化的褐飛虱體重。保留體重在２？２．５邋ｍｇ之間的逡逑剛羽化的褐飛虱，記錄體重（Ａ），放入蠟袋，并將蠟袋綁在供試水稻品種莖部距離地逡逑面約１￣２邋ｃｍ部位，由褐飛虱取食水稻（如圖２－１），每株綁５個(gè)蠟袋。接蟲(chóng)４８小時(shí)后，逡逑先稱(chēng)取空的１．５邋ｍｌ離心管的重量，用吸管從蠟袋中吸出活的褐飛虱接入離心管，在逡逑１／１０００００精度的天平上稱(chēng)重。兩者相減后，為取食兩天后的褐飛虱體重、記錄為Ｂ。實(shí)逡逑驗(yàn)前后褐飛虱體重量之差即為蟲(chóng)體增重量（Ｂ－Ａ），用蟲(chóng)體增重量除以取食前蟲(chóng)體重量逡逑即為蟲(chóng)體增重比（鄧釗等，２０１６）。為了確保水稻植株抗性實(shí)驗(yàn)取得準(zhǔn)確的結(jié)果，每株逡逑水稻單株上要重復(fù)３次以上的實(shí)驗(yàn)，鑒定每株水稻植株的抗蟲(chóng)性水平以蟲(chóng)體增重量、蟲(chóng)逡逑體增重比和蜜露分泌量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值為標(biāo)準(zhǔn)（Ｘ＝蟲(chóng)體增重比的平均值）（表２－２）。逡逑圖２－１褐飛虱蜜露量測(cè)定逡逑Ｆｉｇ．邋２－１邋ＢＰＨ邋ｈｏｎｅｙｄｅｗ邋ｅｘｃｒｅｔｉｏｎ邋ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ逡逑表２－２基于蟲(chóng)體增重和蜜露量評(píng)價(jià)水稻抗性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)逡逑Ｔａｂｌｅ邋２－２邋Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ邋ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ邋ｏｆ邋ｒｉｃｅ邋ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ邋ｔｏ邋ＢＰＨ邋ｂａｓｅｄ邋ｏｎ邋ｉｎｓｅｃｔ邋ｗｅｉｇｈｔ邋ｇａｉｎ邋ａｎｄ邋ｈｏｎｅｙｄｅｗ邋ｗｅｉｇｈｔ逡逑體重增加量邐增重比邐蜜露分泌量邐抗性級(jí)別逡逑ｗｅｉｇｈｔ邋ｇａｉｎ邋（ｍｇ）邐Ｒａｔｉｏ邋ｏｆ邋ｗｅｉｇｈｔ邐Ｈｏｎｅｙｄｅｗ邋ｗｅｉｇｌｉｔ邋（ｍｇ）邋Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ邋ｌｅｖｅｌ逡逑小于３．９９ｍｇ邐小于２０％邐Ｏｍｇ邐高抗（ＨＲ）逡逑４

苗期抗蟲(chóng)鑒定表明，抗性親本ＡＲＣ５９８４對(duì)褐飛虱群體表現(xiàn)出很高的抗性水平，而逡逑９３１１表現(xiàn)出高感性；它們的平均抗性級(jí)別分別為２．７和８．７。Ｆ２群體中２３０個(gè)家系的抗逡逑蟲(chóng)表型分布情況如圖３－３，該群體ＢＰＨ抗性級(jí)別范圍為２．４？９．０，抗性值分布在７．０？逡逑７．９范圍出現(xiàn)低谷。將Ｆ２群體中單株的抗性水平劃分為高感（抗蟲(chóng)值為７．０？９．０）、中逡逑抗（抗蟲(chóng)值為４．０？６．９）、高抗（抗性值為０？３．９），據(jù)統(tǒng)計(jì)抗感單株的數(shù)量比為１６８：６２，逡逑卡方檢驗(yàn)結(jié)果為０．３７，小于３．８４，表明該性狀的分離比符合一對(duì)基因的孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律。逡逑這表明在？２群體中存在著控制表型分離的主效抗性基因。另外，群體中有些植株表現(xiàn)逡逑出超親現(xiàn)象。逡逑７０邋１逡逑ＡＲＣ５９８４邐９３１１逡逑Ｉ：邋Ｉ邐ｉ逡逑Ｉ：；邋■逡逑：Ｉ邋＇邋W 卜：ｉｓ邋＿邋Ｌ．邋＿逡逑２．０－２．９邋３．０－３．９邋４．ＣＭ．９邋５．０－５．９邋６．０－６．９邋７各７．９邋Ｓ．０－Ｓ．９邐９．０逡逑ＢＰＨ邋ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ邋ｓｃｏｒｅ逡逑圖３－３利用９３１１／ＡＲＣ５９８４構(gòu)建的Ｆ２：３家系對(duì)褐飛虱群體抗性評(píng)價(jià)的分布頻率。逡逑Ｆｉｇ．邋３－３邋Ｔｈｅ邋ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ邋ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ邋ｏｆ邋ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ邋ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｆ２邋ｆａｍｉｌ

廣西大學(xué)碩士學(xué)位論文邐３個(gè)水稻材料抗褐飛虱基因定位與候選基因分析逡逑圖３－２瓊脂糖凝膠檢測(cè)分離的葉片基因組ＤＮＡ。Ｍ，邋ｍａｒｋｅｒ，邋１－７為不同樣品逡逑Ｆｉｇ．邋３－２邋Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ邋ｏｆ邋ｉｓｏｌａｔｅｄ邋ｌｅａｆ邋ｇｅｎｏｍｉｃ邋ＤＮＡ邋ｂｙ邋ａｇａｒｏｓｅ邋ｇｅｌ．邋Ｍ，邋ｍａｒｋｅｒ，邋１－７邋ｓａｍｐｌｅｓ逡逑苗期抗蟲(chóng)鑒定表明，抗性親本ＡＲＣ５９８４對(duì)褐飛虱群體表現(xiàn)出很高的抗性水平，而逡逑９３１１表現(xiàn)出高感性；它們的平均抗性級(jí)別分別為２．７和８．７。Ｆ２群體中２３０個(gè)家系的抗逡逑蟲(chóng)表型分布情況如圖３－３，該群體ＢＰＨ抗性級(jí)別范圍為２．４？９．０，抗性值分布在７．０？逡逑７．９范圍出現(xiàn)低谷。將Ｆ２群體中單株的抗性水平劃分為高感（抗蟲(chóng)值為７．０？９．０）、中逡逑抗（抗蟲(chóng)值為４．０？６．９）、高抗（抗性值為０？３．９），據(jù)統(tǒng)計(jì)抗感單株的數(shù)量比為１６８：６２，逡逑卡方檢驗(yàn)結(jié)果為０．３７，小于３．８４，表明該性狀的分離比符合一對(duì)基因的孟德?tīng)柗蛛x規(guī)律。逡逑這表明在？２群體中存在著控制表型分離的主效抗性基因。另外，群體中有些植株表現(xiàn)逡逑出超親現(xiàn)象。逡逑７０邋１逡逑ＡＲＣ５９８４邐９３１１逡逑Ｉ：邋Ｉ邐ｉ逡逑

【參考文獻(xiàn)】

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