褐飞虱（Nilaparvata lugens Stal）是危害水稻生产的首要害虫,常常群集于稻丛基部,刺吸水稻韧皮部汁液从而消耗植株养分。爆发时会造成“虱烧”,严重影响水稻的产量及品质。另外,褐飞虱还可以传播水稻草状丛矮病和齿叶矮缩病。长期以来,化学防治是控制褐飞虱的常见策略,而化学农药的过量使用,不仅费时费力,污染环境,而且增加褐飞虱的耐药性。利用寄主抗性被认为是防治褐飞虱的最经济、有效的途径。因此,需要不断筛选抗源、发掘新的抗性基因并选育抗褐飞虱水稻品种。抗虫基因的分离与克隆,不仅有助于阐明水稻抗褐飞虱的分子机制,而且可以加快抗虫品种的培育与推广。本研究前期从来自东南亚和南亚的295份水稻资源中筛选到一份在苗期和成熟期均高抗褐飞虱的越南地方品种W41123。排趋性实验表明,与感虫品种C418相比,W41123对褐飞虱具有一定的排趋性;强迫取食后,W41123上褐飞虱存活率和蜜露排泄量均显著低于C418,表明W41123对褐飞虱具有抗生性。通过与感虫品种C418杂交构建了包含105个单株的F2群体,进行抗褐飞虱遗传分析,表明W41123的褐飞虱抗性受多对基因控制。利用在双亲间具有多态性的118个分子标记构建全基因组的连锁图谱,并结合其表型数据,分别在第4和6染色体各检测到一个抗褐飞虱QTL,Qbph4和Qbph6,LOD分别为6.3和3.7,贡献率分别为30%和15.5%,并将其中的主效QTL Qbph4命名为Bph33（t）。进一步分析发现上述两个位点对褐飞虱的抗性存在累加效应。为了完成Bph33（t）的精细定位,通过连续三次回交,构建了以C418为背景的近等基因系,经检测其背景回复率达91.8%。此外,抗性鉴定表明,近等基因系无论苗期和成熟期均具有较高的褐飞虱抗性。利用W41123/C418构建的F2,以及以C418为轮回亲本构建了BC1F2,BC2F2和BC2F3群体共10600个单株进行重组个体筛选,并结合抗褐飞虱表型鉴定,最终将Bph33（t）定位在一个物理距离为49 kb的区间内。基因预测发现该区间内只包含了两个开放阅读框（ORFs）。其中ORF1编码一个包含锌指结构的功能未知蛋白;ORF2编码为一个羧基肽酶10。进一步测序发现,ORF1在抗感两亲本间存在多处氨基酸的差异,而ORF2只存在单个氨基酸的替换。表达分析表明,抗虫亲本中ORF1的表达水平在接种褐飞虱12 h后显著高于感虫亲本。而ORF2无论在抗、感亲本均受褐飞虱取食诱导,且在褐飞虱取食3,6以及24 h后,抗虫亲本中的表达量显著高于感虫亲本。抗褐飞虱新基因Bph33（t）的精细定位不仅为该基因的图位克隆同时也为该基因的分子育种利用奠定基础。虽然目前至少克隆了 7个水稻抗褐飞虱基因,但是水稻与褐飞虱的互作机制仍然很不清楚。油菜素内酯（BRs）被广泛报道参与了对植物生长发育以及病原菌侵染响应的调控,但参与植物抗虫反应的研究鲜有报道。本研究从256份以Dongjin为背景的T-DNA插入突变体中,筛选到一份在苗期高感褐飞虱的突变体,且该突变体为已报道的油菜素内酯过量的突变体slg-D。进一步研究表明,褐飞虱对突变体具有明显的取食偏好性,且褐飞虱若虫在突变体上的存活率显著高于野生型。与slg-D类似,另外一份BR过量突变体m107表现对褐飞虱更加敏感。而BR合成缺失突变体lhdd10的褐飞虱抗性显著高于背景亲本。此外,外源喷施BRs活性类似物24-表油菜素内酯（24-eBL）也显著提高了水稻对褐飞虱的感虫性。上述结果表明BR可能作为负调控因子参与水稻抗褐飞虱反应。表达谱分析表明,褐飞虱取食显著下调了 BR相关基因的表达,而上调水杨酸（Salicylic acid）和茉莉酸（Jasmonic acid）相关基因的表达。同时褐飞虱取食也抑制了内源BR（CS和6-deoxoCS）的含量积累。进一步发现无论是外源喷施BL还是在BR过量突变体中,SA合成相关基因异分支酸合酶（OsICSl）和苯丙氨酸解氨酶（OsPAL）的表达量及SA含量均显著下降。但在BR缺失突变体lhdd10中SA合成相关基因（OsICS1和OsPAL）的表达量及SA含量均显著上升。此外,在内源BR合成过量突变体或经外源BL处理,JA合成基因丙二烯氧化物合成酶（OsAOS2）、脂氧合酶（OsLOX1）及JA响应基因OsMYC2的表达显著上调,且JA的含量也显著上升。而在BR合成缺失突变体lhdd10中,上述基因的表达显著下调。上述结果表明,褐飞虱取食后,过量BR能够抑制SA途径而激活JA途径。进一步研究发现,JA合成缺失突变体og1和JA不敏感突变体coil-18解除了 BR对SA的抑制作用。综上所述,BR可能通过JA途径调控SA途径抑制水稻抗褐飞虱反应。本研究首次报道了BR参与水稻与褐飞虱的互作,并对其机制进行了初步阐述,拓宽了对BR功能的认识,加深了对水稻与褐飞虱互作的了解,为更好地利用寄主抗性防控褐飞虱提供理论依据。