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螟虫如二化螟Chilo suppressalis (Walker)等是亚洲稻区分布广、危害大的水稻害虫。水稻抗螟性的遗传非常复杂,至今尚无合理解释。如何有效利用水稻本身种质资源中的抗虫基因来选育获得抗虫的新品种具有转基因抗虫水稻所不具备的某些优势。本论文的研究目的为:分析水稻抗螟性的数量遗传表现,检测水稻中抗螟性相关的数量性状位点(quantitative trait locus, QTL),以便阐明水稻抗螟性数量性状在分子水平上的遗传机理,为今后进一步开展抗螟性的分子育种提供帮助。本研究选用的水稻遗传群体来源于CT9993(对螟虫表现高感虫性的热带粳稻品种)和IR62266(表现为中等抗螟性的籼稻品种)为亲本构建的加倍单倍体(doubled haploid, DH)群体。从中我们选取了154个DH后代株系分别于2000年和2002年在国际水稻所(IRRI)和2001年在杭州进行田间试验,以检测其抗螟性表现及其他相关性状。根据播种后不同天数(day after sowing, DAS)(分别为40DAS,55 DAS,70 DAS,85 DAS,100 DAS)下,螟虫危害水稻后的性状表现如单株中枯鞘、白穗占总分蘖数的百分率(枯鞘率、白穗率)来评价各个株系的抗螟性水平。然后采用基于混合线性模型的复合区间作图法(MCIM)来检测抗性相关的QTL。应用分子标记辅助选择(MAS)策略,选择前文分析得到的水稻群体中抗螟性及其相关的株高和分蘖性状所定位的三个主效QTL位点上的基因为目标,选用相邻的SSR标记及已在目标区段发生染色体片段交换的DH群体株系后代为供体亲本,选育出含目标QTL代换片段的近等基因系,以用于进一步对这些主效QTL功能效应进行验证。利用构建的近等基因系株系后代,对QTL的遗传效应进行了两季田间试验来验证田间性状的表现,测定了各株系在株高、分蘖和抗螟性性状及其他与水稻抗螟性相关的性状如叶绿素含量和剑叶长、宽等:室内接虫试验来评估茎杆本身对螟虫的抗性表现等。结果表明:大部分表现出较大遗传效应的抗螟性QTL的等位基因来自于抗性亲本IR62266;其中四个主效的QTLs:qSBR-1-35、qSBR-3-28、qSBR-8-24、qSBR-9-7分别定位在水稻的1号、3号、8号和9号染色体上的不同位点,我们认为这些QTLs在今后水稻抗螟分子选择育种中将会有很大的应用价值;而对上位性效应的分析结果指出,约一半能提高水稻抗螟性的QTL位点上的等位基因来自于CT9993。鉴于在前人的研究中发现,水稻抗螟性性状与水稻本身的形态特征如株高分蘖数等有显著的相关关系,本研究进一步分析了水稻株高和分蘖数的遗传效应及其与抗螟性的相关性,并对本试验群体控制株高和分蘖数的主效基因进行了初步的QTL定位。结果显示水稻螟虫抗性与株高分蘖数之间有着极显著的遗传机理上的联系,一些与株高和分蘖数相关的基因必然也与水稻抗螟性存在相关性。另外发现分别有一些位点同时具有与抗螟性和株高以及抗螟性和分蘖数相关的遗传效应。例如在分子标-RZ698和EM1111附近检测出有位点同时具有影响株高和抗螟性的遗传效应,而在标记EM141,BCD855,RG476和EM1111附近同样检测到同时对分蘖数和抗螟性性状相关的主效QTL存在。结合以上结果,我们推测这些QTL所在区域内很可能是同一个基因在染色体上的预测位点,但是该基因同时对株高或分蘖数和抗螟性之间表达一定的遗传效应。对近等基因系的QTL验证结果表明:株高QTL qtl-1-35代换的近等基因系表现出与遗传背景亲本CT9993的株高有显著差异,对分蘖数qtl-8-24染色体区域片段代换后,分蘖数显著增加。这些结果与预测的QTL遗传效应预期结果一致。同时也证实了这几个SSR标记在MAS育种中对目标QTL的筛选是有效的。对不同时期抗螟性、株高和分蘖数进行了条件QTL的定位分析,反映出了这些性状动态发育过程中不同时期相关基因表达情况。其中抗螟性主效QTL位点qtl-8-25和qtl-9-7主要在55天前表达出抗螟性显著的遗传效应,前者影响前期分蘖数表达,后者对株高在生育期55天前和75-80天表达呈相反的遗传效应;而qtl-1-35主要在55天到70天表达,并显著影响株高。据此进一步从分子水平上对几个抗螟性主效QTL的遗传机理进行了分析。