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水稻黑条矮缩病（Rice black-streaked dwarf virus disease,RBSDVD）是一种危害严重的水稻（Oryza sativa L.）病毒病,主要由介体灰飞虱（Laodelphax striatellus Fallén,SBPH）以持久性不经卵方式传播。引起该病的病毒为水稻黑条矮缩病毒（Rice black-streaked dwarf virus,RBSDV）,属于呼肠孤病毒科（Reoviridae）斐济病毒属（Fi-jivirus）。水稻黑条矮缩病典型症状为植株严重矮缩、叶色浓绿、叶片僵直、叶片背部出现短白色条纹、不能抽穗或包颈穗、穗粒变小甚至畸形,水稻一旦染病便无法治疗,故而又称为水稻“癌症”,严重影响产量。此外,RBSDV还可以引起玉米粗缩病、小麦绿矮病等病毒病。因此,水稻黑条矮缩病的防治不仅对水稻,而且对确保其他作物的安全生产均具有重要意义。目前生产上对黑条矮缩病的防治主要依赖化学农药防治灰飞虱,不仅污染环境、破坏生态平衡,增加生产成本,且由于灰飞虱群体量大,移动性强,传毒迅速,导致防虫治病收效甚微。选育和应用抗性品种被认为是防治水稻黑条矮缩病最经济、有效的手段。但由于RBSDV不能经卵传给下一代,需每代重新带毒,导致人工接种困难,缺乏行之有效的鉴定体系。目前对黑条矮缩病的抗性鉴定主要依赖重发区田间自然鉴定,具有较大的随机性,重复性和可靠性差,限制了抗源及抗性基因的发掘,导致水稻抗黑条矮缩病育种严重滞后,生产上抗黑条矮缩病品种匮乏。因此,急需建立高效精准的抗性鉴定体系,发掘抗源及抗性基因,解析水稻抗黑条矮缩病的分子机制,为抗性品种的培育奠定基础。为此,本研究在建立水稻抗黑条矮缩病人工接种鉴定体系的基础上,对前人定位的一个黑条矮缩病基因进行了验证和进一步的精细定位,并对定位区间的候选基因进行了分析和转基因材料的创制,同时初步探讨了乙烯信号在水稻抗黑条矮缩病中的作用,主要研究结论如下:1、我们利用感黑条矮缩病水稻品种苏御糯作为室内毒源的植物材料,并改进了灰飞虱的饲毒方式,即发病苏御糯上接种灰飞虱成虫,使之产卵并孵化,获得的灰飞虱平均带毒率高达40%。我们利用一部分获得的高带毒率灰飞虱进行不同水稻品种的室内人工鉴定,发现感病品种SYN发病率稳定在90%以上,抗病品种9194发病率在20%-40%,中间型ZH11在60%-70%左右,这一结果与历年大田鉴定抗感分型一致。同时利用另一部分带毒灰飞虱再次获得室内毒源,从而建立了循环往复的水稻抗黑条矮缩病人工接种鉴定体系。2、前人在水稻品种9194的第11染色体检测到一个水稻抗黑条矮缩病的主效QTL qRBSDV11,为了验证该结果,我们利用9194/SYNBC4F2次级分离群体,进行连锁分析,仍能检测到该QTL,LOD值为8.0、贡献率为79.5%。通过与感病亲本苏御糯两次回交,构建9194/SYN BC6F2群体,之后通过对区间内染色体发生交换重组单株的筛选,并应用已建立的黑条矮缩病人工接种鉴定体系进行表型鉴定,对前人定位区间进行验证和重新定位,最终将该QTL定位在标记Q11-45和Q11-50之间约405kb的区间内。根据公开数据库对区间内基因的注释,我们对定位区间的候选基因进行了分析,将定位区间内LOCOs11g0238700（编码Yr10条锈病抗性蛋白）、LOCOs11g0239500和LOCOs11g0240600（均编码可溶性的GA受体GID1）以及LOCOs11g0242300（编码一个AP2/ERF家族转录因子）四个基因作为候选基因,并对最有可能是目标基因的LOC Os11g0242300进行了转基因材料创制。3、上述定位区间内存在一个候选基因注释为AP2/ERF（Ethylene responsive transcription factors,ERF）,而乙烯被广泛报道参与植物的抗病反应。为了探究乙烯信号在水稻抗黑条矮缩病中发挥的作用,本研究利用一系列乙烯合成及信号缺失或过量转基因材料,利用上述人工接种鉴定体系进行黑条矮缩病抗性鉴定。结果发现当乙烯生物合成相关基因OsSAMS1过表达后,黑条矮缩病发病率与背景亲本相比显著升高,而当乙烯信号基因OsEIN2突变后,发病率与背景亲本相比要显著降低,这样我们得出初步结论:乙烯在水稻抗黑条矮缩病中起负调控的作用。为了进一步验证这一结果,我们又针对不同的水稻品种进行了外源乙烯以及ACC处理,结果发现外源的乙烯和ACC处理均能增加了水稻的感病性。通过以上实验结果,我们证实了乙烯在抗水稻黑条矮缩病中的负调控作用。水稻黑条矮缩病人工接种鉴定体系的建立打破了以往鉴定依赖大田且受季节严重限制的技术瓶颈,加速了抗黑条矮缩病水稻品种的选育进程。抗黑条矮缩病的QTL qRBSD V11的定位为该抗病基因的克隆奠定基础,且定位区间的两侧标记与该位点紧密连锁,可以作为抗病育种过程中基因筛选的标记。乙烯在水稻抗黑条矮缩病中起负调控的作用的发现,则为乙烯参与水稻抗黑条矮缩病过程提供证据。