云南药用野生稻耿马居群渗入系抗褐飞虱基因精细定位

The brown planthopper is becoming serious increasingly in rice while the cultivated rice resistant on brown planthopper is on the narrower genetic basis. Populations of Yunnan Oryza. officinalis Gengma are resistance to brown planthopper. But the foundation of brown planthopper resistance genes is unclear, which limits understanding of the molecular mechanism of resistance to brown planthopper development of utilization. The project proposed the study on the construction of "introgression lines" and gene localization. In this study, we determine the dominant genes or recessive genes of populations of Yunnan O.officinalis Gengma brown planthopper resistance,and their linkage SSR molecular markers, isolates and obtain independent intellectual property rights of new genes for molecular-assisted breeding, molecular design breeding services, and also for the future separation clone of new genes to brown planthopper resistance. This work provides the excellent introgression lines materials and genes for rice breeding finally.

褐飞虱对水稻危害日益严重，而栽培稻的抗褐飞虱遗传基础狭窄，有待拓宽。野生稻是抗性基因的宝库，从野生稻中发掘利用抗褐飞虱基因已经成为新的研究方向。前期研究发现云南药用野生稻耿马居群具有抗褐飞虱特性，但其抗褐飞虱的分子机制尚不清楚，制约了抗褐飞虱基因的发掘利用。本实验室已构建了药用野生稻耿马居群"渗入系"，以此为基础材料，经接种褐飞虱鉴定，从中获得了2份抗褐飞虱的T2代植株。本项目利用已获得的抗褐飞虱的T2代植株与感褐飞虱的栽培稻进行杂交，构建F2群体，对亲本进行全基因组重测序及生物信息学分析，确定抗褐飞虱基因在水稻染色体上的位置，用初步筛选出的SSR分子标记对F2群体进行精细定位，构建药用野生稻耿马居群抗褐飞虱基因的紧密连锁图谱，旨在为药用野生稻耿马居群抗褐飞虱基因为抗褐飞虱新基因这一结论提供分子定位证据，为分离克隆抗褐飞虱新基因以及分子设计育种奠定基础，最终为水稻抗褐飞虱育种提供优良材料。

褐飞虱对水稻危害日益严重，而栽培稻的抗褐飞虱遗传基础狭窄，有待拓宽。野生稻是抗性基因的宝库，从野生稻中发掘利用抗褐飞虱基因已经成为新的研究方向。通过对云南野生稻进行温室和大田抗虫鉴定以及9个已知抗褐飞虱基因鉴定，发现云南野生稻对褐飞虱表现出不同程度的抗性,尤其药用野生稻对褐飞虱表现出高抗，不同褐飞虱抗性的云南野生稻中含有的抗褐飞虱基因差异很大，药用野生稻和药用野生稻（宽叶型）中可能含bph2和Bph6基因，药用野生稻F1中可能含bph2、Bph14和bph20(t)基因，药用野生稻F2中可能含bph2和Bph27(t)基因或者其同源基因。.用获得的携带抗褐飞虱基因的T2代植株，与感褐飞虱的栽培稻进行杂交，得到F2代群体。在F2代分离群体中，分别选取15个高抗单株和15个高感单株DNA等量混合，分别组成DNA抗病池、感病池，利用本实验现有的及水稻数据库公布的SSR标记，对抗病池、感病池和双亲亲本进行了多态性检测分析，对筛选出在双亲亲本和抗感池间表现多态性的标记进行小群体验证，筛选出在双亲亲本、抗感池间同时扩增出稳定多态性产物的标记，实现了对携带抗褐飞虱基因的T2代植株抗褐飞虱基因的初步染色体定位。.利用ITraq蛋白质组学技术进行了三个水稻品种间对褐飞虱抗性蛋白质差异性分析研究，从这三个水稻品种中鉴定出4900多种蛋白质。在bph感染后，分别从PR、PS和HR中检测到414、425和470个差异表达蛋白，这些基因的表达在转录和翻译水平上有所不同，提供了BPH感染过程中相容和不相容相互作用下关键蛋白，有助于进一步研究水稻对BPH抗性的分子基础及培育BPH抗性水稻品种的分子基础。