籼稻材料570011抗褐飞虱基因的遗传分析及鉴定

【目的】发掘籼稻570011中抗褐飞虱主效基因,为培育抗虫水稻新品种提供基因资源。【方法】采用苗期集团法对抗性亲本570011和感虫亲本9311杂交后代F3群体进行表型鉴定,结合F2群体基因型,使用作图软件构建染色体的局部遗传连锁图,对目标区段抗性位点进行检测和遗传效应评估。采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析定位区间内最可能的候选基因,并对其基因组序列进行测序,比较对应CDS和氨基酸序列并进行系统进化树分析。【结果】籼稻570011在苗期对褐飞虱表现高抗,且对褐飞虱有明显的抗生性和趋避性。统计发现F3群体抗虫株系数(抗性值<7)∶感虫株系数(抗性值≥7)为89∶35,卡方检验表明符合一对显性基因的分离规律。基因定位发现在第4染色体标记4M18.675和4M24.64之间的39 cM区域内检测到一个褐飞虱抗性位点,可能是已克隆基因BPH6的等位基因。qRT-PCR分析表明570011中Os04g35210(BPH6等位基因)在褐飞虱取食后表达量显著高于感虫材料9311。570011中Os04g35210基因与BPH6的CDS和氨基酸序列同源性分别达到99.08%和97.96%,系统进化树分析发现两者的亲缘关系最近,表明该抗性基因是BPH6的等位基因。【结论】籼稻材料570011是一份高抗褐飞虱种质,其抗性表型受一个主效基因控制。该基因的发掘丰富了BPH6的等位型和抗源来源,为抗虫水稻育种提供新抗源。