1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
1 研究意义
水稻作为全世界最重要的粮食作物之一，保持其高产稳产是世界粮食安全的重要保障。白背飞虱（sogatella furcifera horváth，wbph）属同翅目，飞虱科，是当前我国水稻主要的迁飞性害虫之一。其主要通过刺吸汁液为害水稻，并且作为病原微生物和病毒侵染寄主植物的载体，会使水稻遭受南方黑条矮缩病害，生产受到威胁。长期以来，治理白背飞虱都是依赖化学杀虫剂的使用，这不但会污染环境，还会造成生态平衡破坏。因此，培育抗性品种被广泛认为是最环保经济的害虫防治策略。
抗虫育种需要利用高效的抗虫资源，挖掘新的抗白背飞虱基因。但目前关于水稻抗白背飞虱基础研究甚少，并且现有研究表明水稻抗白背飞虱应答机制与抗褐飞虱应答机制存在差异，因此深入研究水稻抗白背飞虱生理、遗传及分子机理迫在眉睫。定位新的抗性基因可以为抗白背飞虱基因的克隆奠定基础。定位并克隆白背飞虱抗性基因不仅能提高水稻育种效率，还能阐明水稻与白背飞虱之间的互作机制。
2. 研究的基本内容和问题
1 研究目标
本研究对水稻品种进行抗白背飞虱基因遗传分析和定位，旨在发掘新的水稻抗白背飞虱基因，为进行抗白背飞虱育种提供新抗原和应用基础。
3. 研究的方法与方案
1 研究方法及实验方案1.1白背飞虱虫源
白背飞虱虫源最初采集于广西省水稻田，在南京农业大学温室内作为供试虫源。饲养条件为：相对湿度为60%；黑暗时（2300-800）温度为26℃；光照时（800-2300）温度为28℃。白背飞虱在籼稻品种9311（生物量大但不抗白背飞虱）上进行饲养和繁殖，取合适虫龄的白背飞虱用于鉴定。
主要步骤：（1）用长42 cm、宽30 cm、高22 cm的塑料透明储物盒，培养9311幼苗，每隔一星期培育一批用于养虫；（2）用吸虫器吸取100头左右的白背飞虱4-5龄若虫，置于一盒养虫用的约2叶期9311幼苗上；（3）待接种白背飞虱的幼苗上出现有大量产卵痕时，准备播种鉴定的材料；（4）孵化出的白背飞虱若虫生长至2-3龄时可用于鉴定，多余的若虫转移到养虫苗继续饲养用作虫源。
1.2 水稻抗白背飞虱表型鉴定
水稻抗白背飞虱表型的鉴定采用改进的苗期集团鉴定法。
1.3 植物DNA提取
群体分单株种植，每株水稻挂牌编号并采集少量叶片，保存于-20℃冰箱。叶片的提取使用CTAB小量提取。
（1）取适量叶片剪碎放入2.0 ml的EP管中，加入直径5 mm的钢珠，液氮速冻30秒左右，迅速取出放置磨样机上打碎，倒出钢珠；
（2）加入600 L的CTAB溶液，65℃水浴30 min，每间隔5 min左右震荡一次；
（3）加入600 L氯仿异戊醇（V:V =24:1），上下颠倒4~5次；
（4）将EP管放入离心机，12000rpm离心5 min；
（5）吸取200 L上清液至1.5 mL的EP管中，加入0.6倍的异丙醇，轻轻颠倒混匀，将样品放置-20℃冰箱30 min；
（6）12000 rpm离心5 min，收集沉淀物，将上清液缓缓倒掉；
（7）向装有沉淀的EP管中加入300 L的70%乙醇，洗涤沉淀5 min中，12000 rpm离心5 min，小心除去上清；
（8）将沉淀物放在超净工作台吹干后，加入200 L的TE溶液，作为母液放置在-20℃冰箱保存。
1.4 SSR引物和InDel引物设计
SSR引物来源于InternationalRice Genome Sequencing Project（IRGSP）公布的数据（IRGSP, 2005）。InDel引物开发的方法是：在http://ensembl.gramene.org网站上下载籼稻（9311）和粳稻（日本晴，Nipponbare）目标区域附近的DNA序列；在线http://www.ncbi.nlm.nih.gov/Blast进行序列比对，寻找差异位点（≥3 bp），取上下游各500 bp区间的序列；利用软件PrimerPremier5.0设计能扩增出差异片段的新引物，产物大小控制在80~300 bp之间。
在获得多对在两亲本间表现多态性的标记，完成对F2群体的单株这些标记的基因型分型。根据该群体的分子标记基因型数据，利用QTL IciMapping 4.1软件构建全基因组的遗传连锁图谱。
2技术路线
3 可行性分析
（1）选题新颖
目前关于水稻抗白背飞虱基础研究甚少，虽然目前已命名15个抗白背飞虱基因，但仅有一个基因被精细定位，而且没有一个基因被克隆出来。本研究通过对水稻资源进行抗性鉴定，结合分子生物学技术进行基因定位。研究内容重点突出、思路清晰，方案切实可行。
（2）科研基础坚实
实验室课题组经费充足，具备足够的实验条件，实验所需白背飞虱虫源充足；所需的水稻种质资源齐全。实验中各项指标测定所用的仪器均有所配备。
4. 研究创新点
创新之处（1）新的抗白背飞虱位点QTLs的发掘为抗白背飞虱基因的克隆及抗白背飞虱基因的聚合育种利用奠定了基础。
（2）定位并克隆白背飞虱抗性基因不仅能提高水稻育种效率，还能阐明水稻与白背飞虱之间的互作机制。
（3）研究过程开发与抗性基因紧密连锁的分子标记，以应用于水稻抗白背飞虱的分子标记辅助选择育种。5. 研究计划与进展
本研究于2018年8月开始，将于2019年4月完成。
（1）2018.08-2018.09：查阅文献，寻求实验思路；进行表型鉴定；
（2）2018.10-2018.12：统计分析表型分离比，进行初连锁、初定位工作，加密分子标记缩小定位区间等实验操作。
