1、水稻（Oryza sativa L.）是全球超過(guò)一半人口的主食。褐飛虱（Nilaparvatalugens St(a)l，BPH）是水稻最為嚴(yán)重的蟲(chóng)害之一?？刂坪诛w虱最為經(jīng)濟(jì)環(huán)保的策略是利用水稻抗性基因培育抗蟲(chóng)品種。目前，水稻中已經(jīng)報(bào)道了30個(gè)抗性基因，其中7個(gè)已被克隆。然而，真正應(yīng)用于育種的基因比較少，且大多數(shù)基因是在不同遺傳背景下鑒定的，其效應(yīng)和育種前景難以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。因而，在本研究中，我們利用圖位克隆的方法發(fā)掘了新的抗性基因，并通過(guò)

2、構(gòu)建分子標(biāo)記輔助選擇(marker-assisted selection，MAS)體系和回交育種，構(gòu)建了前人已定位或克隆的13個(gè)抗性基因在9311背景下的近等基因系(near-isogenic line，NIL)，并結(jié)合基因型和抗性表型，準(zhǔn)確區(qū)分和評(píng)價(jià)了這些抗性基因的效應(yīng)。主要結(jié)果如下:
　　利用分子標(biāo)記遺傳連鎖分析，我們?cè)诟邢x(chóng)品種9311和抗蟲(chóng)品種AUS69雜交衍生的F2∶3群體中，定位到兩個(gè)主效QTL，并分別暫時(shí)命名為Bph3

3、0和Bph31。它們分別位于第4號(hào)染色體長(zhǎng)臂標(biāo)記J63和RM252之間和第11染色體短臂標(biāo)記RM536和RM1355之間，加性效應(yīng)分別為1.56和1.14，LOD值分別為9.46和6.18，解釋的表型變異分別為11.65％和5.95％。
　　通過(guò)重組單株的篩選及其基因型和表型分析，我們最終把Bph31定位在標(biāo)記11-165和In88之間(400kb)。通過(guò)參考序列日本晴在此區(qū)段的基因注釋，我們找到了兩個(gè)卷曲螺旋(coiled-co

4、il，CC)，核苷酸結(jié)合位點(diǎn)(nucleotide-bingdingsite，NBS)，亮氨酸重復(fù)(leucine-rich repeat，LRR)(CC-NBS-LRR)類基因，分別命名為L(zhǎng)RR1和LRR2。我們測(cè)序并比較兩個(gè)親本9311和AUS69在這兩個(gè)基因上的差異，但只測(cè)通親本AUS69的LRR1的前部分和LRR2的全長(zhǎng)基因。我們對(duì)比了LRR1和LRR2分別在AUS69和日本晴中的氨基酸序列，發(fā)現(xiàn)這兩個(gè)基因在兩品種間都有大量變異

5、，結(jié)果初步表明，LRR1和LRR2可能在AUS69的抗性中起到一定的作用，但還有待遺傳轉(zhuǎn)化的驗(yàn)證。
　　利用MAS和回交育種技術(shù)，我們將前人報(bào)道的來(lái)源于9個(gè)供體的13個(gè)褐飛虱抗性基因如RH(Bph3和Bph17)、B5(Bph14和Bph15)、IR54751-1-2-44(QBph3和QBph4)、IR65482-4-136(Bph10)、IR71033-121(Bph20和Bph21)、IR65482-7-216(Bph18)

6、、Swarnalata（Bph6、Pokkali(Bph9)和BR96(Bph24)等，分別導(dǎo)入到9311中，通過(guò)正向選擇、反向選擇和RICE6K芯片的背景篩選，我們最終得到了13個(gè)9311背景的NILs。
　　我們考查了這13個(gè)NILs的苗期抗性，褐飛虱在NILs上的蜜露分泌量和存活率。結(jié)果顯示，抗性基因的導(dǎo)入顯著地提高了褐飛虱抗性，減少了褐飛虱的蜜露分泌量和存活率。在苗期抗性方面，Bph24-NIL和Bph6-NIL這兩個(gè)家系

7、表現(xiàn)為高抗水平，抗性等級(jí)分別為1.31和1.96;其次是表現(xiàn)為抗的家系Bph3-ML、QBph3-NIL、Bph15-NIL、Bph9-NIL和QBph4-NIL，抗性等級(jí)分別為2.34、2.09、2.38、2.42和2.49;再次是表現(xiàn)為中抗的家系Bph17-NIL、Bph20-NIL和Bph14-NIL，抗性等級(jí)分別為2.74、3.16和3.37;最后是表現(xiàn)為中感的家系Bph10-NIL、Bph21-NIL和Bph18-NIL，抗性

8、等級(jí)分別為4.73、5.69和6.25。綜合來(lái)看除Bph9外，第4號(hào)染色體上的抗性基因(QBph4、Bph17、Bph15、Bph20、Bph24和Bph6)普遍比第12號(hào)染色體上的抗性基因（Bph10、Bph18和Bph21）在9311背景下表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗性。褐飛虱取食后蜜露的分泌量和存活率的趨勢(shì)基本上與苗期抗性一致。
　　本研究所用的13個(gè)抗性基因中存在三個(gè)基因簇內(nèi)，其中已克隆的基因有Bph14、Bph17、Bph18和Bph

9、26。根據(jù)序列比較Bph18和Bph26是的不同等位基因。Bph10和Bph21編碼的氨基酸序列與Bph26完全一樣。Bph9和Bph26在第一個(gè)和第二個(gè)外顯子上有一些氨基酸的不同。QBph3編碼的氨基酸序列跟Bph14的有明顯的差異，它們?cè)贚RR區(qū)域有很多氨基酸的替換。Bph15編碼的氨基酸序列和Bph17完全一致，而QBph4、Bph20和Bph24編碼的氨基酸序列與Bph17相比有一些氨基酸的替換。
　　基于上述基因簇內(nèi)不同