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褐飞虱遗传群体构建及其致害性基因挖掘研究

褐飞虱遗传群体构建及其致害性基因挖掘研究

作     者:单珺晗 

作者单位:武汉大学 

学位级别:硕士

导师姓名:袁隆平;何光存

授予年度:2021年

学科分类:09[农学] 0904[农学-植物保护] 090401[农学-植物病理学] 090402[农学-农业昆虫与害虫防治] 

主      题:褐飞虱 致害性 BSA SNP-index 下一代测序 

摘      要:褐飞虱是一种刺吸式昆虫,是为害水稻的最主要的害虫之一。近年来,已经定位鉴定了43个水稻抗褐飞虱基因,但关于褐飞虱致害性的遗传学研究则十分欠缺。本项研究通过构建褐飞虱的遗传群体来分析其致害性的遗传,利用集团分离分析法(BSA),结合第二代测序技术寻找候选基因,并尝试对其进行了基因功能与表达分析。研究结果为揭示褐飞虱致害性的遗传基础提供了重要的实验数据和研究材料。主要结果如下: (1)YHY15是本实验室所选育的含有OsLecRK基因的抗褐飞虱水稻;Y型褐飞虱是本实验室将感虫水稻TN1上繁殖的I型褐飞虱在YHY15上强迫饲养33代后形成的新的生物型。Y型褐飞虱可为害抗性水稻YHY15。本研究从Y型褐飞虱中挑选极端致害与极端不致害的雌性褐飞虱,分别与I型和Y型雄性褐飞虱杂交,根据表型测定,从F1代褐飞虱中挑选致害与非致害分离比为1:1的组合YT-I进行F2代的繁殖,并继续对F2代褐飞虱进行表型测定。 (2)对YT-I的F2代雌虫的虫增重与蜜露量表型数据进行分析,发现数据是连续且具有多个峰,致害性表型应该为多基因控制。 (3)利用所得到的F2代群体,构建了极端致害与极端不致害的褐飞虱极端池,对两个池进行了基因组重测序,并使用生物信息学的方法筛选的到34个可能与致害性状相关的候选基因。 (4)从上述候选基因中挑选可能的分泌蛋白,将候选基因与分泌蛋白组比对,共得到8个候选分泌蛋白,完成了对候选基因的功能注释、结构预测及基因表达模式等分析。

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