在白背飞虱(Sogatella furcifera)获毒过程中,南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black streaked dwarf vi-rus,SRBSDV)与细胞膜上受体结合,借助网格蛋白依赖型内吞作用进入宿主细胞.组织蛋白酶D(Cathepsin D,CathD)是一种天冬氨酸蛋白酶,参与细胞内体/溶酶体内蛋白降解和病毒释放进入细胞质过程,但CathD在SRBS-DV侵染其介体白背飞虱时是否发挥作用目前尚不明确.通过RNA干扰(RNA interference,RNAi)沉默白背飞虱体内CathD基因的表达,发现沉默表达CathD基因的白背飞虱在饲喂SRBSDV后的存活率与对照组白背飞虱相比无明显差异,但会降低白背飞虱的带毒比率和带毒量;在果蝇细胞中敲低CathD同源基因的表达并感染果蝇C病毒(Drosophila C virus,DCV),细胞内DCV的复制水平与对照组相比也有明显下调.研究结果提示CathD可能通过一种保守的机制协助病毒在昆虫细胞内增殖,可以作为防控SRBSDV病害的潜在靶标分子.

[目的]白背飞虱Sogatella furcifera是南方水稻黑条矮缩病毒(Southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV)传播的主要介体,其唾液腺在取食和传毒的过程中都发挥着重要作用,本研究旨在通过对带毒与不带毒白背飞虱成虫的唾液腺进行转录组测序,进而比较分析找出差异表达基因,推测出唾液腺中与传毒相关的基因.[方法]利用Ion ProtonⅡ,PGM平台进行带毒与不带毒白背飞虱成虫唾液腺转录组测序,用SOAPdenovo软件从头组装,通过blastX比对进行基因注释.采用Blast2go和Blastall软件对所测基因的GO功能富集和KEGG代谢途径进行分析;采用RPKM分析差异表达基因.[结果]带毒和不带毒白背飞虱的唾液腺转录组样本的原始数据经过软件处理后分别获得52 062和51 407条unigenes序列(GenBank登录号分别为SRS851833和SRS843978),平均长度分别为639和647 bp.通过NR数据库比对,共18 431个unigenes具有同源序列,与赤拟谷盗Tribolium castaneum的同源序列最多(16.23％).所有unigenes富集到52个GO类群,240个KEGG信号通路.白背飞虱在感染南方水稻黑条矮缩病毒后,唾液腺有89个unigenes序列的表达发生变化.[结论]本研究通过比较分析带毒与不带毒白背飞虱唾液腺转录组样本后,发现有部分基因序列的表达存在差异,这些基因序列可能和病毒与载体的互作有关.转录组数据的获得为研究与取食和传毒相关的基因提供了有用的信息,从而在分子水平上为后续研究白背飞虱与SRBSDV互作机制奠定基础.

南方水稻黑条矮缩病是一种以白背飞虱为主要传播介体的病毒性病害,近年来给我国水稻生产带来巨大危害.为筛选具有南方水稻黑条矮缩病抗性的稻种资源,本研究以2812份来自国内外的栽培稻种质资源为材料,利用田间自然诱发鉴定和室内人工接种鉴定方法相结合进行南方水稻黑条矮缩病抗性鉴定,结果表明,供试材料中抗病材料比例仅为0.46％,不同地理来源、不同种质类型、不同生态地理型的抗病性水平不一致;感病材料比例达99.54％,其中包含多个我国近年来水稻生产中的主推品种,表明栽培稻资源的总体抗性水平低.结合田间自然诱发鉴定、室内人工接种鉴定和农艺性状考查,获得7份抗病表现稳定且农艺性状较好的优异抗源材料,可作为抗源亲本用于南方水稻黑条矮缩病抗性基因挖掘和水稻品种抗南方水稻黑条矮缩病改良.

南方水稻黑条矮缩病是水稻主要病毒病害之一,挖掘抗源与抗性基因对南方水稻黑条矮缩病的抗病育种具有重要意义.本研究应用田间人工接毒和改良室内抗性鉴定技术,结合RT-PCR(Reverse transcription-polymerase chain reaction)检测,发现了1个育种群体对南方水稻黑条矮缩病出现抗感分离,暗示存在3个隐性抗病毒基因.通过对这个群体的单株进行抗病性鉴定,获得抗病和感病单株构建极端池,结合水稻绿色基因芯片技术快速高效的进行基因分型,完成3个抗南方水稻黑条矮缩病基因的初定位,为南方水稻黑条矮缩病的抗性育种提供理论支持.

水稻黑条矮缩病(RBSDVD,rice black-streaked dwarf virus disease)是以灰飞虱为主要传毒介体,由水稻黑条矮缩病毒(RBSDV,rice black-streaked dwarf virus)引起的一种水稻病毒性病害.介体灰飞虱一经染毒,终身带毒,但不能通过虫卵传毒.近十几年水稻黑条矮缩病在中国南方稻区广为流行,造成了水稻的严重减产.目前主要通过使用农药来防治其传毒介体灰飞虱,但由于灰飞虱种群数量大,导致其防治效果不佳,而且存在环境污染的忧患,故培育和利用抗水稻黑条矮缩病的水稻品种是综合防治水稻黑条矮缩病的基础.本文对水稻黑条矮缩病的分布及危害、抗病种质资源、抗性鉴定方法、抗病基因/QTL的定位、抗病分子机理及育种进行综述,为开展水稻黑条矮缩病抗性遗传研究和品种选育提供参考.