水稻细菌性条斑病（细条病）在中国是一种重要的水稻检疫性病害。众多学者认为水稻对细条病的抗性属于典型的数量性状,其抗性是由许多微效QTL控制的。因此,定位并克隆水稻细条病抗病基因对于水稻抗性育种具有重要的意义。目前共发现了13个水稻细条病抗性QTL,其中本课题组Tang等定位11个抗性QTL,qBlsr5a是其中一个对表型变异贡献率最大的QTL,能解释14.3%的表型变异,本课题组前期已将qBlsr5a定位精细到一个30kb的区间内,此区间有3个注释基因,分析发现LOCOs05g01700和LOCOs05g01710是重要候选基因。另一个QTLqBlsr3d,能解释9.78%的表型变异,是效应较大的一个QTL。曹金良等通过分子标记辅助回交技术成功构建了仅含有qBlsr3d的单染色体片段代换系H359-BLSR3D,并通过表型鉴定验证了该QTL的真实性,并将该目标基因定位于3号染色体RM523与3DSSR12之间,物理长度约为1 250 kb。本研究前期的研究基础,对qBlsr5a候选基因进行功能验证。同时,利用染色体片段代换系对qBlsr3d进行精细定位并初步确定候选基因。主要研究结果如下:1、通过构建候选基因LOCOs05g01710干扰载体并转入感病水稻品种日本晴和明恢86中,重复抗性鉴定结果表明:转基因后代103和104各株系与转化亲本材料日本晴和明恢86的病斑长度的差异达显著水平。但是,候选基因LOCOs05g01700经RNA干扰的转基因株系105与其对照亲本日本晴的病斑差异未达显著水平。通过CRISPR-Cas9基因编辑技术对候选基因LOCOs05g01710进行基因敲除,其转基因后代的平均病斑明显比原来的感病亲本H359缩短,它们之间的病斑长度差异达显著水平。qRT-PCR分析发现,LOCOs05g01710的RNAi转基因植株的表达量和其对照H359相比,整体呈下降趋势。上述结果表明:LOCOs05g01710确实为qBlsr5a的目标基因。2、利用感病亲本H359与抗病染色体单片段代换系H359-BLSR3D进行杂交并自交,构建了一个较大的F2群体（含2663个有效单株）,利用目标QTL qBlsr3d定位区间两端的分子标记3DSSR12与RM523对F2单株进行标记基因型分析,先后筛选出24个在目标区间内发生交换的重组植株,进一步从重组植株衍生的F3株系中筛选出纯合重组植株,从而构建了一系列相互重叠的染色体单片段代换系。对各染色体片段代换系进行人工接种和抗病鉴定,结合图示基因型分析,将qBlsr3d定位在一个约81 kb的区间内。3、搜索水稻相关数据库发现,qBlsr3d定位区间共有12个注释基因,分别是 LOCOs03g03470、LOCOs03g03480、LOCOs03g03490、LOCOs03g03500、LOCOs03g03510、LOCOs03g03520、LOCOs03g03530、LOCOs03g03540、LOCOs03g03550、LOCOs03g03560、LOCOs03g03570 和 LOCOs03g03590。其中LOCOs03g03500编码一个含重金属相关的结构域蛋白;LOCOs03g03510编码钙调蛋白激酶,与植物抗逆性有关;LOCOs03g03570编码一个富亮氨酸重复区跨膜蛋白激酶,是典型的TM-LRR类的R基因;其余9个注释基因分别编码表达蛋白或其他相关的结构域。根据上述基因的结构和功能注释,初步确定LOCOs03g03500、LOCOs03g03510 和 LOCOs03g03570为候选基因,测序分析发现:LOCOs03g03500和LOCOs03g03510的序列在感病亲本与抗病亲本之间序列没有差异。而LOCOs03g03570的第二个外显子在感病亲本与抗病亲本之间出现3个碱基的差异,分别为:在第二个外显子的第216位碱基处,感病亲本H359中的C在抗病亲本H359-BLSR3D中变为G,造成H359中编码的异亮氨酸变为H359-BLSR3D中的亮氨酸;第937位碱基处H359中的A在H359-BLSR3D中变为G,导致了在H359中编码的谷氨酸变成H359-BLSR3D中的精氨酸;第946位碱基处H359中的G在H359-BLSR3D中变为A,造成了 H359中编码的精氨酸在H359-BLSR3D变成了谷氨酸。据此初步判定LOCOs03g03570为qBlsr3d的候选基因。