水稻纹枯病是危害水稻的三大病害之一，在我国长江流域一带和南方稻区严重发生。由于在水稻中缺少纹枯病抗性资源，且抗病性的遗传力低，常规抗病育种难以实施。近年，我们利用基因枪将水稻几丁质酶基因导入常规水稻中，获得了一批对纹枯病具有良好抗性的转基因水稻品系。转基因植株能否保持外源基因的遗传和表达稳定性，直接关系到转基因新品种的培育。因此，研究转基因水稻及其杂交后代的抗病性表达及遗传特性具有重要意义。 本实验应用中山大学生物工程中心转导的转抗真菌基因水稻材料，包括(1)E103等13个转基因水稻品系，(2)竹B转单基因RC24的高抗品系竹转68及其杂交后代，(3)多个高抗转基因水稻品系与2～3个不育系母本配合的29个杂交组合，(4)七丝软占转双价基因水稻杂交稻。通过田间纹枯病抗性鉴定，结合部分材料的酶活测定，分析外源抗真菌基因在转基因水稻及其杂交稻中的抗病性表达及遗传特性，为转基因水稻的生产应用提供理论依据。现将四类转基因水稻材料的主要研究结果归纳如下： 1.材料(1)重点研究转基因水稻纹枯病抗性的表达特性。E103等13个转基因水稻品系的纹枯病抗性均高于非转基因亲本，整体抗性水平达中抗以上，筛选出具有优良抗病性的转基因水稻品系，如E103、中转12-1、E126、E149、转品7-2和S289-1。同一亲本不同外源基因或组合的转基因水稻品系纹枯病抗性存在差异，不同亲本同一外源基因或组合的转基因水稻品系纹枯病抗性也存在差异。转基因水稻品系与非转基因亲本在接种后病斑出现初期的抗病性无显著差异，接种30d后抗病性表现出显著差异。除中转4-4几丁质酶活力与亲本相同外，其它转基因水稻品系酶活力普遍高于非转基因亲本，说明外源抗病基因已整合至水稻基因组并得以表达。E32转基因水稻品系接种后的几丁质酶活力高于七丝软占转基因水稻品系，而前者抗病性并不高于后者，说明几丁质酶活力与抗病性关系不密切。 2.材料(2)重点研究转基因水稻纹枯病抗性的遗传特性。杂交组合竹B×竹转68、湛A×竹转68的F2代植株纹枯病抗性不符合简单质量性状分离比例，F2代植株病情指数呈一定偏态分布，表现为具有主效基因的多基因遗传特性。初步认为竹转68杂交稻纹枯病抗性属于由外源抗病基因为主效基因，内源抗病基因为修饰基因的多基因遗传。对此材料的部分非目标性状调查结果表明，竹转68与竹B的株高、有效穗、穗长均无显著差异，而穗粒数、千粒重有显著差异。竹转68及其F1、F2代的穗粒数、千粒重分布与竹B相同，均符合正念无偏分布，说明外源抗病基因导入对非目标性状有一定影响，但不会改变非目标性状原本遗传特性。 3.材料(3)重点研究转基因水稻纹枯病抗性的杂种优势利用。29个转基因杂交组合的纹枯病抗性普遍低于转基因父本但仍具有较高的抗性水平，且具有较强的杂种优势，筛选出抗病优势组合，如S313×S292-1、S214×S292-1、S214×S292-2、S156×中转3-1、培S×中转3-1。 4.材料(4)进一步研究转基因杂交稻抗病性的表达及遗传特性，抗病性的杂种优势利用。七丝软占转双价基因杂交稻纹枯病抗性的遗传力高，广义遗传力达到85％以上。转基因杂交稻抗病性整体水平高于非转基因杂交稻，但一些组合中转基因杂交稻与非转基因杂交稻抗病性差异并不显著。七丝软占非转基因杂交稻的酶活力显著低于转基因杂交稻，进一步说明酶活力对抗病性的作用是有限的。母本61S抗病性好，且抗病性一般配合力也好，可作为优良抗性亲本加以利用。母本64S抗病性差，但抗病性一般配合力较好，以其为母本的杂交稻抗病性较好。七丝软占转基因杂交稻纹枯病抗性具有较强的负向中亲优势，说明转基因杂交稻纹枯病抗性属于倾低亲(父本)遗传。杂交组合61S×EF19具有显著的负向中亲优势和超低亲优势，属于高抗组合。