摘要
灰飞虱(Laodelphax striatellus Fallén)是水稻生产上重要的刺吸式害虫，不仅刺吸水稻汁液造成直接为害，还传播一些水稻病毒病。目前，防治灰飞虱的主要措施是利用化学杀虫剂，长期使用会污染环境及农药残留，且会使灰飞虱对药剂的敏感度降低，抗药性增强。破坏生态平衡等问题。挖掘和利用抗虫基因是防控灰飞虱绿色、安全、经济有效的手段。 药用野生稻蕴藏丰富遗传多样性和大量优异基因。利用药用野生稻和栽培稻02428经体细胞杂交获得的一份抗灰飞虱材料Pf9279-4开展了抗灰飞虱基因定位，并对其抗虫机制进行了初步研究。研究结果如下: 我们首先利用标准苗期集团筛选法对供试水稻材料进行了抗灰飞虱评价，结果发现，药用野生稻对灰飞虱免疫，Mudgo和Pf9279-4分别高抗和抗灰飞虱，02428、9311、TN1和武育粳3号都高感灰飞虱。Pf9279-4对灰飞虱成虫的寿命、若虫历期、产卵量等均有不利影响，并对灰飞虱有强的耐受性和排趋性。 进而，我们利用构建的9311/Pf9279-4F2群体，进行了抗灰飞虱QTL分析，并利用SSR分子标记进行了QTL验证。在第3、第7和第12号染色体上各检测到1个抗灰飞虱位点，分别命名为Qsbph3d，Qsbph7a和Qsbph12b，分别位于标记RM1324～RM6881、RM3225～RM3755和RM3917～RM4888之间。贡献率分别为37.5％、10.6％和7.2％。利用82对SSR多态性引物对药用野生稻、02428和Pf9279-4进行渗入片段检测，在第3号染色体上检测到一个染色体渗入片段，位于RM218～RM7425之间;在第7号染色体上检测到一个染色体渗入片段，位于RM7012～RM6338之间;在第12号染色体上检测到一个染色体渗入片段，位于RM463～RM6265之间。检测到的染色体渗入片段位于检测的QTL所在区域，证实所检测到的QTLS的准确性，并把3号染色体的QTL区间缩小在RM218-RM7425之间.物理距离为3.2Mb;7号染色体的QTL区间缩小在RM7012～RM6338之间，物理距离为3.1Mb;12号染色体的QTL区间缩小在RM463～RM6265之间。物理距离为2.9Mb。筛选到C2-1-12和C2-1-6两株单株，含3号和7号染色体QTL区段。 为了揭示Pf9279-4的抗虫机制，我们利用蛋白质组学分析了灰飞虱侵染前后Pf9279-4的蛋白质组变化，并测定了材料中的抗氧化酶活性变化。结果发现，在0h时有29个蛋白点发生差异表达，其中21个差异蛋白点下调表达，8个差异蛋白点上调表达;在接入灰飞虱6h后，有64个蛋白点发生差异表达，其中28个差异蛋白点下调表达，36个差异蛋白点上调表达;在接入灰飞虱12h后，有39个蛋白点发生差异表达。其中15个差异蛋白点下调表达，24个差异蛋白点上调表达。差异蛋白涉及防御、光合作用、蛋白代谢和修饰、碳水化合物代谢、能量代谢、细胞壁合成、氨基酸代谢、催化等生物过程。对Pf9279-4进行抗氧化酶活性检测发现，Pf9279-4中的超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase，SOD)和谷胱甘肽(Glutathione，GSH)的活性在灰飞虱侵染各个时间点都高于对照;Pf9279-4中的过氧化氢酶(Catalase，CAT)、过氧化物酶(Peroxidase，POD)和羟自由基抑制能力的活性在灰飞虱侵染各个时间点都低于对照。蛋白质组学研究发现S-腺苷甲硫氨酸合成酶在Pf9279-4在SA途径中起到重要作用，推测在Pf9279-4受到灰飞虱侵染时激活了依赖SA的系统获得性抗性。
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