稻褐飞虱抗性基因分子标记及互作关系研究

【作者】 李容柏； 杨朗； 陈英之； 韦素美； 黄凤宽； 陈乔； 刘驰； 黄大辉； 马增凤； 张月雄；

【机构】 广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室； 广西农科院植保研究所； 广西农科院水稻研究所；

【摘要】 稻褐飞虱在华南稻区很多地方已经成为水稻的头号害虫,它的危害特点是爆发性和毁灭性,给我国的水稻生产带来重大的损失。我国应用的水稻品种大部分对稻褐飞虱不具抗性, 并且由于该虫的抗药性大大提高,导致药剂防治效果不理想甚至无效,造成稻褐飞虱防治形势非常严峻,连续多年稻褐飞虱在我国南方稻区大发生和大流行。由于稻褐飞虱生物型的变化,导致抗性品种丧失抗性,因此,需要利用多样性抗性基因对付害虫生物型变化引起的潜在危害,筛选、寻找和利用更多有用的抗性基因,进行基因的聚合,培育出更有效、持久和广谱抗性的优良品种(系),是目前的工作重点之一。至目前为止,全世界共发现了20多个稻褐飞虱抗性基因,但是利用这些基因培育出的抗性品种很少,对抗性基因的功能研究认识更是不足,因而,加强抗性基因功能研究和对抗性基因的开发利用力度是目前稻褐飞虱抗性遗传育种研究的重要环节。本研究通过从广西野生稻中鉴定出一批抗源,对抗性新基因进行精确的定位。利用紧密连锁的分子标记辅助进行抗性基因重组,研究不同来源的抗性基因间的相互作用及其与害虫生物型的关系和基因型与广谱抗性和持久抗性的关系。初步的研究结果有:(1)标记定位了5个稻褐飞虱抗性新基因,其中3个基因已精密定位。检测到 bph20 (t)位于第6染色体上,位于 SSR 分子标记 BYL7和 BYL8之间并与之紧密连锁,bph22(t)、 bph23(t)在第4染色体上,分别位于的标记 RM3558和 RM131,RM7585和 PM5979之间,bph21 (t)和 Bph24(t)分别位于第10和第4染色体上,精确定位正在进行。(2)进行了多对抗性基因的重组与聚合研究,共设计了5个组合的抗性基因组合试验,杂交亲本中涉及到4至6 对不同的抗性基因,发现各组不同的基因组合产生的后代(F3株系)中,总有部分抗虫性超强的聚合系,其抗性水平比抗性亲本和抗性对照更强,这些株系所聚合的基因及对数正在分析中。研究结果初步表明了,不同的稻褐飞虱抗性基因聚合都具有累加效应,抗性基因聚合育种是提高了稻褐飞虱抗性水平、是从根本上防治稻褐飞虱为害的重要手段。同时也表明, 从广西野生稻中发现的稻褐飞虱抗性基因具有重要的应用价值。更多还原