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水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的粮食作物之一,全球有超过一半的人口以稻米为主食,南方水稻黑条矮缩病(SRBSDV)的爆发给水稻生产造成极大损失。实践证明,发掘利用新抗源、培育抗病新品种,是控制水稻病害最经济有效、最环保的措施。然而,迄今为止,尚无与SRBSDV抗性相关的基因或QTL的报道。本研究利用SNP标记,对广西地方稻种资源核心种质的SRBSDV苗期抗性进行全基因组关联分析。同时对普通野生稻导入系D4的SRBSDV苗期抗性主效QTL进行精细定位,结合基因表达量分析鉴定出候选基因,为抗SRBSDV水稻分子育种提供新的基因资源和可靠的分子标记,为该基因的图位克隆和功能分析奠定坚实的基础。1.广西地方稻种资源核心种质SRBSDV苗期抗性的全基因组关联分析利用人工接种方法,对广西地方稻种资源核心种质进行SRBSDV苗期抗性鉴定,结果显示,419个地方品种的SRBSDV苗期抗性表现出明显差异,发病率变异范围为6.11-100%,平均值为84.80%。利用211,818个SNP标记,全基因组关联分析(GWAS)共检测到5个与水稻SRBSDV苗期抗性相关的QTL,分别为qSRBSDV1、qSRBSDV4、qSRBSDV5、qSRBSDV11及qSRBSDV12,单个QTL可解释7.84-17.80%的表型变异。在所有的关联SNP位点中,共检测到221个候选基因,其中46个候选基因在籼稻群体和总体样本群体中均被检测到。2.普通野生稻导入系D4的SRBSDV的抗性特征及其遗传分析D4为含有普通野生稻血缘的高抗SRBSDV材料,本研究采用排驱性及抗生性测验分析了 D4对传毒介体白背飞虱的抗性水平,结果表明D4对传毒介体白背飞虱既无排驱性也无抗生性,表明其对SRBSDV的抗性为抗病毒性而非抗虫性。同时,采用人工接种鉴定方法对广恢998/D4 F2代进行SRBSDV苗期抗性遗传分析,结果显示,F2群体的水稻SRBSDV苗期抗性呈偏正态分布,表明抗源D4的SRBSDV苗期抗性受主效基因和微效基因共同控制。3.利用基于高通量测序的QTL-seq技术定位与水稻SRBSDV苗期抗性相关的主效QTL通过对357份998/D4 F2代衍生的F2:3家系进行SRBSDV人工接种鉴定,选取极端抗、感各50 个F2单株的DNA等量混合,构建抗、感池,与双亲一起进行重测序。采用SNP-index关联分析法,将与水稻SRBSDV苗期抗性相关的主效QTL定位于第9染色体上1.40M的范围内,其物理距离为16,300,001-17,700,001bp,区间内包含218个预测基因,命名为qSRBSDV9。4.水稻SRBSDV苗期抗性主效QTLqSRBSDV9的验证及精细定位利用InDel标记,对SRBSDV苗期抗性主效QTL进行连锁遗传分析,利用区间作图法,检测到与SRBSDV苗期抗性相关的QTL位于第9染色体上的分子标记Indel7和Indel40之间,与QTL-seq检测出来的qSRBSDV9位置相吻合,该区域的LOD值为4.8,可以解释34.6%的表型变异。根据qSRBSDV9的定位区间,设计InDel引物,扩增亲本和分离群体单株,先筛选在双亲间具有多态性的InDel标记,利用双亲间具有多态性的InDel标记筛选近等基因系,最终找到12个重组单株,比较重组单株与抗、感亲本的标记差异,采用代换作图法,最终将qSRBSDV9定位于分子标记ID32和ID35之间(物理距离为17,393,019-17,495,354bp)102.3kb的范围内,该区间仅包含21个预测基因。5.水稻SRBSDV苗期抗性相关候选基因分析通过参考水稻基因组的注释信息,对qSRBSDV9区域内的预测基因进行功能注释。通过对抗、感亲本进行人工接种SRBSDV,对qSRBSDV9区域内的21个候选基因进行接种前后表达量分析,最终鉴定出两个参与水稻SRBSDV苗期抗性调控的最优候选基因 LOC_Os09g28690 和 LOC_Os09g28730。6.水稻SRBSDV苗期抗性主效QTLqSRBSDV9连锁分子标记的开发及其育种评价利用田间自然鉴定法,对桂育7号/D4构建的BC3F3代衍生的BC3F3:4群体进行SRBSDV苗期抗性鉴定,利用与SRBSDV苗期抗性位点qSRBSDV9紧密连锁的InDel标记ID32和ID35对抗、感株系进行检测,结果显示,两个标记的扩增条带均清晰、稳定,基因型与表型的吻合率均达到90%以上。与此同时,利用这两个标记筛选含有qSRBSDV9的近等基因系,其抗病性比感病亲本有了显著的提升。研究结果表明,水稻SRBSDV苗期抗性主效QTLqSRBSDV9及其连锁分子标记ID32和ID35可以应用于水稻分子标记辅助选择育种。