摘要
水稻条纹病毒（Rice stripe virus, RSV），纤细病毒属（Tenuivirus）的代表种，是由灰飞虱（Laodelphax Striatellus, Fallén）传播的一种RNA病毒，它所引起水稻条纹叶枯病破坏性极大。21世纪以来，该病在东亚地区爆发成灾，严重威胁水稻生产。目前，最常规的防治措施是通过化学农药防治灰飞虱，但农药使用成本高且对环境有害。抗病品种的培育被认为是控制该病害相对经济、安全和有效的方法。常规育种周期长、效率低，而且水稻基因组较为复杂，从水稻中克隆出的RSV抗性基因较少。因此，有必要寻找新的抗RSV遗传资源。拟南芥（Arabidopsis thaliana）是植物研究领域的模式植物，其自然群体具有丰富的遗传变异，对多种植物病毒的抗性存在显著差异，是鉴定病毒抗性基因良好模型。 本研究利用拟南芥挖掘RSV抗性相关基因，筛选出对RSV表现极端抗/感的生态型作为双亲杂交，构建了F2代群体进行RSV抗性鉴定。同时，利用BSA-seq技术对RSV抗性遗传位点进行定位，筛选出了RSV抗性相关候选基因。本研究主要结果如下： 1．对拟南芥不同生态型进行RSV抗性鉴定，筛选出高抗生态型Aa-0和易感生态型Col-0作为亲本进行杂交，杂合F1代植株自交，构建F2代群体。 2．对F2代群体进行了RSV抗性鉴定，统计数据显示该群体的RSV抗感分离比约为2:1，不符合经典单基因控制的性状分离比，推测拟南芥中RSV的抗性可能由多基因位点控制的。 3．利用BSA-seq技术构建RSV极端抗/感池进行测序，本次测序共产生Raw data 11.582 G，过滤后得到的Clean data为11.564 G，其中Q20≥97.55%， Q30≥93.06%，GC含量在38.01%~38.23%之间，样本与参考基因组的比对率在96.51%~97.54%之间，1 X覆盖度在99.97%以上。利用SNP-index和InDel-index算法将目标区间定位于3号和5号染色体上。 4．根据候选基因功能注释分析，筛选到12个与RSV抗性相关的候选基因，分别为ATCPSP、REM13、ATRPSR、ATPKFP、ATSNEF、KING1、ATPSPS、ATPKSP、ATLRPK、WNK3、CYP71A26和ATARSP。 5．购买候选基因T-DNA插入突变体种子，对这些突变体进行分子鉴定，筛选出了wnk3、pkfp、cpsp-1、cpsp-2、pksp、lrpk-1、rem13-2、arsp-1和rpsr的纯合T-DNA插入突变体株系。RT-PCR分析表明，rpsr突变体中ATRPSR基因完全被敲除，为功能缺失突变体；cpsp-1突变体中ATCPSP基因的转录水平降低。RSV抗性鉴定结果显示，与Col-0相比，rpsr突变体植株感病性没有明显变化，而cpsp-1突变体植株表现抗病性。ATCPSP可能参与RSV抗性机制。 综上所述，本研究以拟南芥为材料，利用BSA-seq技术筛选出了12个与RSV抗性相关的基因，通过RSV抗性鉴定，推测ATCPSP可能参与RSV抗性机制。这些均为RSV抗性基因的研究奠定了基础。
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