1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）
本课题的意义
在我国，稻瘟病每年都有不同程度的发生[1]。因此，充分的了解并解决稻瘟病的危害是实现水稻高产高质的前提之一。稻瘟病可发生于水稻生长的各个时期及其各个部位。根据受害时期和部位的不同，可分为苗瘟、叶瘟、节瘟和穗瘟等。最为常见且危害最大的为害叶片（苗瘟）和稻穗（穗瘟）[2]。稻瘟病的防治主要通过化学防治和种植抗病品种。但是，由于水稻稻瘟病菌生理小种的多样性和易变性，导致化学防治在病害流行年份收效甚微，因此，开展稻瘟病抗性育种是十分必要的。
随着人们生活质量的提高，在高产优质的基础上，具有多种病虫害的抗性、以及较强的抗逆性等绿色性状的水稻新品种越来越受到育种家的关注。因此挖掘高抗材料，发掘新的抗性位点具有重要的实际意义。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标
自然群体的水稻品种中含有丰富的遗传变异，同时也蕴含着很多的抗稻瘟病基因。通过基于连锁不平衡的GWAS分析，旨在挖掘出自然群体水稻中的新抗病基因。该方法能够快速精确的定位到与稻瘟病抗性相关的QTL，同时也能够避免遗传定位所造成的大量人力和时间的损失，高效率高精度的获得抗病基因，从而推进稻瘟病的抗性育种。
研究内容
3. 研究的方法与方案
研究方法
1.稻瘟病菌的培养 将干燥保存的稻瘟病菌株转接到马铃薯琼脂培养基的斜面上，在26-27 ℃的恒温培养箱内进行活化培养1周后，接种汁玉米稻秸秆琼脂培养基（配方见附录）上，置于黑光灯（20W）下、26-28 ℃培养箱里进行产孢培养，在培养7-10 d后，会有大量的分生孢子产生，将培养好的稻瘟病菌用无菌蒸馏水经双层纱布过滤，配成浓度浓度约5×104个孢子/mL的孢子悬浮液。2.穗瘟接种 在2017年江浦及2018年白马种植自然群体材料，孕穗期进行接菌注射，每种菌接种9个稻穗。接菌后15天取样调查性状，通过计算发病单个稻穗中籽粒数占整个稻穗总粒数的百分比（0-100%）表示发病程度，以病穗率表示。3.全基因组关联分析的开展 从413份水稻材料构建的700K高密度遗传图谱中选择研究材料对应的400K SNPs数据，通过筛选出缺失数小于30%且MAF≥0.05的高质量SNPs为分子标记，对苗瘟和穗瘟的表型分别进行全基因组关联分析。使用以混合线性模型为基础的EMMAX模型结合Tassel5.0及R语言进行分析。同时以P-value10^(-4)为显著性阈值获得与性状关联的位点。4.候选基因的分析 在获得的位点中以Top-SNP前后200Kb范围寻找候选基因，参照水稻基因注释网上的信息获得区间内的候选基因。通过对候选基因的功能分类及单倍型分析的方法筛选候选基因，缩小候选基因的范围。最后通过CRISPR-CAS9技术和互补实验获得转基因植株，验证候选基因，从而获得抗病基因。
技术路线
4. 研究创新点
1.水稻稻瘟病抗性遗传机制相对比较复杂，目前稻瘟抗病基因已克隆的很少。
2.定位稻瘟抗病基因很重要，与传统的分子标记和基因克隆的方法不同，通过gwas分析能快速和准确地定位到抗病基因。
5. 研究计划与进展
研究计划
2018.7-2018.11
白马240份自然群体材料的种植、接菌、取样、收种。预计11月结束表型的调查整理。
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