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2012年, 第26卷, 第4期
刊出日期：2012-07-10 上一期    下一期
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综述与专论
研究报告
实验技术
研究简报


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综述与专论

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水稻开花的光温调控分子机理 宋远丽,栾维江* 2012, 26(4): 383-392.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.001 摘要 ( )   PDF(642KB) ( )   水稻一生要经历营养生长和生殖生长两个阶段，只有顺利从营养生长向生殖生长转变，水稻才能开花结实。水稻的开花是环境因素与控制水稻开花基因网络相互作用的结果，光照和温度是调控水稻开花的两个重要的环境因子。关于水稻如何感知光照和温度变化，然后启动内部基因的表达来调控水稻开花，科学家提出了一些假说试图解释这个问题。近几年对水稻的开花调控途径的研究有了长足进展，人们对该问题有了新认识。结合前人的研究结果，分析了水稻在不同光温调控下的分子机理。

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高温对水稻的影响及其机制的研究进展 段骅,杨建昌* 2012, 26(4): 393-400.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.002 摘要 ( )   PDF(551KB) ( )   随着温室效应和极端天气的不断增加，近年来水稻遭遇高温热害的情况频繁发生，研究高温对水稻危害的机理与对策对稳定和促进水稻生产具有重要意义。综述了高温胁迫对水稻生长发育、产量形成和稻米品质的影响，并从光合特性、抗逆系统、脯氨酸、激素、多胺、蔗糖淀粉代谢途径关键酶活性和蛋白质组学等方面阐述了其生理机制，提出减轻水稻高温胁迫的调控措施，并对未来深入开展水稻高温逆境的研究提出建议。

研究报告

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一份水稻半矮秆非整倍突变体hya1的鉴定与研究 郭涛,刘永柱,张建国,陈志强*,王慧* 2012, 26(4): 401-408.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.003 摘要 ( )   PDF(1047KB) ( )   通过空间诱变得到半矮秆突变体hya1，该突变体半矮秆性状遗传稳定性丧失。与其野生型特籼占13相比，hya1株高显著降低、分蘖少、茎秆细弱、每穗粒数减少、结实率降低、发芽率降低。单株收获半矮株hya1自交种子，对半矮生性状进行连续选择，发现该性状无法纯合稳定，自交群体株高长期分离（半矮秆和野生型）；分离群体中的野生型个体自交，其株高性状稳定。利用hya1与特籼占13配制杂交组合，其F1及F2株高表型不符合孟德尔分离规律。hya1自交收获种子根尖细胞染色体数目出现了2n=22、23、24、25、36的变异，且在减数分裂终变期发现了二价体数目为11的异常花粉母细胞。荧光定量结果表明， hya1自交后代野生型个体12条染色体的基因拷贝数与对照接近，而半矮秆个体在第8和第11染色体上的基因拷贝数与对照存在显著差异。综合以上结果，推断hya1为水稻新型非整倍体材料，其染色体数目异常导致表型异常和遗传不稳定性，对其深入研究有助于了解水稻减数分裂分子调控机理。

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4个环境下稳定表达的控制粳稻穗角性状的新位点 牛付安1,2,刘健1,郭媛1,陈兰1,江建华1,洪德林1，* 2012, 26(4): 409-416.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.004 摘要 ( )   PDF(2527KB) ( )   在4个环境下种植直立穗粳稻品种秀水79与弯曲穗品种C堡及两者杂交后衍生得到的RIL群体254个株系并调查其穗角，运用主基因+多基因混合遗传模型对穗角性状进行遗传分离分析；运用基于混合线性模型的QTLNetwork 2.0软件和基于多元回归模型的WinQTLcart 2.5软件的复合区间作图法，对穗角性状进行QTL定位。结果发现，1）穗角性状受两对主基因+多基因共同控制，以主基因遗传为主；2）QTLNetwork 2.0检测到8个控制穗角性状的加性QTL，解释表型变异的0.01%~39.89%；WinQTLcart 2.5检测到12个控制穗角性状的加性QTL，可解释表型变异的2.83%~30.60%。检测到的所有QTL分布于第4、5、6、7、9、11染色体上，其中分布于RM3700-RM3600和RM5652-RM410区间的两个主效位点qPA9.2和qPA9.5，以及分布于RM257-OSR28区间的qPA9.7 在两种方法和4个环境下均检测到，减效等位基因来自秀水79；3）检测到8对加性×加性上位性互作位点,解释表型变异的0.36%~1.71%。检测到的各个加性和上位性位点均不存在显著的基因型与环境的互作。

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一个控制水稻株高QTL qPH3的遗传分析 罗炬#,邵高能#,魏祥进,陈明亮,唐绍清,焦桂爱,谢黎虹,胡培松* 2012, 26(4): 417-422.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.005 摘要 ( )   PDF(1436KB) ( )   利用D50/HB277衍生的重组自交系群体，对水稻株高进行QTL分析。在杭州和海南两种环境条件下，共检测到6个控制株高的加性效应QTL，分别位于第1、2、3、4、6和8染色体上，其中,位于第3染色体的QTL qPH3效应较大，在两种环境条件均能稳定表达且贡献率分别为16.52%和16.60%。进一步筛选获得1个剩余杂合体，对其衍生的RHLF2群体进行遗传分析，其qPH3检测贡献率达76.13%。通过后代验证，最终将其锁定于标记RM16211和RM16237之间物理距离约204 kb区域内。这将为该基因的精细定位及克隆奠定基础。

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东北粳稻分蘖期耐冷性鉴定及SSR标记关联分析 张艳梅,邹德堂* 2012, 26(4): 423-430.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.006 摘要 ( )   PDF(986KB) ( )   以140份东北粳稻品种（系）为材料进行分蘖期耐冷鉴定，用84个SSR标记对耐冷性差异较大的96份材料进行基于SSR标记的关联分析。结果表明，供试材料强耐冷品种（系）占20%，中间型（系）占30.71%，不耐冷品种（系）占49.28%；分蘖期耐冷性与结实率和单株穗重呈极显著正相关，与生育期呈极显著负相关；关联分析得到18个位点与分蘖期耐冷性关联，其中标记RM214，RM445，RM506，RM106，RM215，RM182，RM270和RM229与前人研究获得的水稻耐冷性QTL定位结果吻合。这些标记可作为东北粳稻耐冷性资源筛选重点选择的标记。 还通过优异等位基因的挖掘，得到一系列的优异等位变异及载体材料。

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江淮稻区不同生态型粳稻品种的籼粳分化度和遗传多样性 周振玲1,2,王宝祥1,樊继伟1,卢百关1,赵志刚2,江玲2,秦德荣1,万建民2,3 ,徐大勇1,2，* 2012, 26(4): 431-437.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.007 摘要 ( )   PDF(842KB) ( )   摘要： 利用25对籼粳特异性SSR标记分析81份江淮稻区不同生态型粳稻品种籼粳分化程度，品种TDj值变异幅度为0773~0962，以中熟中粳类型品种最高，晚粳类型品种最低。49对多态性SSR引物共检测到131个等位基因，每个位点为2~5个，平均为267个； 多态性信息量（PIC）为0068~0657，平均为0362，第11染色体平均位点等位基因数和平均PIC值最高。在三个生态型粳稻品种群体中，中熟中粳品种检测出的等位基因数最多，而迟熟中粳品种的平均位点PIC值和Nei基因多样性指数（He）均高于中熟中粳和晚粳品种，表明在DNA水平上迟熟中粳品种的遗传多样性高于中熟中粳和晚粳品种。中熟中粳与迟熟中粳群体之间的遗传相似性最高，遗传距离最近，而中熟中粳与晚粳群体之间的遗传相似性最低，遗传距离最远。UPGMA聚类结果表明，同一育种单位育成品种的品种间遗传距离较小，亲缘关系较近。

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杂交中稻在不同地域和施氮水平下米质变异的影响因素及其预测模型 徐富贤,熊洪,张林,郭晓艺,朱永川,周兴兵,刘茂 2012, 26(4): 438-444.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.008 摘要 ( )   PDF(418KB) ( )   以杂交中稻高产组合Ⅱ优7号和高产优质新组合渝香优203为材料，在西南稻区4省（市）的6个生态点采用相同的试验方案，解析了稻米品质的影响因素。结果表明，基因型是影响稻米品质的最重要因素，环境条件（生态条件和土壤基础肥力）次之，施氮的作用最小。基因型与地点的互作显著或极显著影响直链淀粉含量、胶稠度、整精米率、垩白粒率、垩白度，基因型与施氮水平的互作仅显著影响胶稠度，地点与施肥水平的互作仅显著影响整精米率。Ⅱ优7号在高海拔、低经度、土壤高有效钾和高有效氮条件下，渝香优203在高海拔、土壤高有效氮、低有机质和低全磷条件下，米质较好。并分别建立了Ⅱ优7号和渝香优203稻米的直链淀粉、胶稠度、整精米率、垩白度、长宽比与地理位置、土壤基础肥力及施氮水平关系的预测模型。

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添加硫酸铝对稻田土中氟形态及水稻氟吸收的影响 刘金华,赵兰坡*,王鸿斌,张志丹,张忠庆 2012, 26(4): 445-450.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.009 摘要 ( )   PDF(374KB) ( )   通过盆栽试验研究了不同硫酸铝用量对水稻植株及稻田土中氟含量的影响。结果表明，水稻植株对氟存在着奢侈吸收的现象，各部位氟浓度的顺序为稻壳＞糙米＞根＞茎叶。在相同氟浓度下，随着硫酸铝用量的增加，水稻植株各部位的氟浓度呈先降低后增加的趋势，在0.4%、0.6%硫酸铝处理下出现最低值，并且与对照差异极显著。土壤中自由态氟和水溶态氟含量随着硫酸铝用量的增加而呈逐渐降低趋势。线性分析表明两种氟与硫酸铝用量呈极显著负相关；而残余态氟则与硫酸铝用量呈极显著的正相关；虽然土壤中可交换态氟含量随着硫酸铝用量的增加呈先增后降的趋势，并在0.2%硫酸铝处理下出现最大值，但是统计分析表明， 0%和0.2%硫酸铝处理间差异不显著，而在0.2%~0.8%硫酸铝处理间差异均达极显著水平。这说明铝对交换态氟的作用以抑制为主；络合态氟、铁锰结合态氟及有机态氟的含量也呈先增加后降低的趋势，最高值出现在0.4%、0.6%硫酸铝处理。相关分析表明，植株各部位的氟浓度与土壤中铁锰结合态氟和有机束缚态氟含量呈显著或极显著负相关。因此，当硫酸铝用量为0.4%~0.6%时（相当于氟铝的质量比为6∶1~4∶3），植株各部位的氟浓度较低，降氟效果较好；而且此时土壤中水溶态和交换态氟含量相对较低，铁锰结合态和有机束缚态氟含量相对较高，能够减少氟向地下水的渗透，从而降低人畜通过地下水和米饭所摄入的氟量。

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基于高产示范方的机插水稻群体特征研究 于林惠1，2,李刚华1,徐晶晶1,凌启鸿1,丁艳锋1，* 2012, 26(4): 451-456.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.010 摘要 ( )   PDF(445KB) ( )   考查了机插常规粳稻超高产群体产量构成、干物质积累以及氮素积累等群体特征。2008年对江苏武进区邹区（品种为武香粳9号）、漕桥和前黄镇（品种均为武运粳7号）等3个百亩连片超高产示范方，2009年对江苏省如东县(品种为宁粳3号)的百亩连片超高产示范方进行了调查。结果表明，机插稻产量与颖花量的相关达极显著，要达到10.5 t/hm2以上的产量，每1m2颖花量需≥ 45 000；籽粒产量10.5 t/hm2以上高产机插水稻的花后干物质积累占籽粒产量的70%～80%；高产机插稻氮素积累的优势在有效分蘖临界叶龄期前和抽穗后两个阶段。足够的颖花量是机插粳稻高产群体的基本特征；保证后期氮素供应、发挥后期干物质积累优势、促进大穗的形成是提高机插水稻产量的主要技术途径。

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稻鸭共作系统中稻飞虱及主要捕食性天敌类群之间的关系 秦钟,章家恩* ,张锦,骆世明 2012, 26(4): 457-466.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.011 摘要 ( )   PDF(663KB) ( )   以生态位理论为依据，研究了施用化肥（化肥区）、稻鸭共作（稻鸭区）和无化肥农药（对照区）3个处理区中稻飞虱与主要捕食性天敌类群的数量及消长动态、时间生态位特征，并进行了灰色关联度分析。结果表明，3个处理区稻飞虱与主要捕食性天敌类群的数量、时序特征、时间生态位宽度与重叠指数等均存在不同程度的差别。稻鸭共作使稻飞虱发生高峰期的数量、主要捕食性天敌总量降低，与化肥区、对照区相比，益害比分别下降了172%和2614%；与化肥区相比，稻鸭区除瓢虫外，其他捕食性天敌类群的生态位宽度均降低214%~3577%，多数天敌之间如肖蛸与隐翅虫、园蛛与瓢虫等的生态位重叠度增加，但瓢虫、球蛛对稻飞虱的跟随效应和控制潜能加大，一定程度上弥补了天敌数量减少、对稻飞虱影响减弱等不足，使得晚稻整个观测期内稻飞虱的总数比化肥区下降2370%。不同稻作模式、不同类型的捕食性天敌与稻飞虱的关联性不同，稻鸭区中瓢虫、狼蛛和球蛛对稻飞虱影响较大。

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抗草铵膦转基因水稻明恢86B杂草化潜力评价 崔荣荣,韦颖,孟攀潘,马云龙,金媛,李秋然,强胜,戴伟民,宋小玲* 2012, 26(4): 467-475.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.012 摘要 ( )   PDF(5012KB) ( )   为评估抗草铵膦转基因水稻明恢86B大规模推广后演化为杂草的生态风险，在农田生态环境下比较了明恢86B、明恢86和杂交稻组合汕优63的生存竞争能力、繁育能力、落粒性、种子生存能力以及对常规除草剂氟吡磺隆的耐药性。结果表明，无论在适宜季节还是非适宜季节，明恢86B和明恢86的生存竞争能力和繁殖力都低于杂交稻组合汕优63，尤其在非适宜期时，汕优63的生存竞争力、繁殖力明显强于明恢86B和明恢86。主要表现在植株较高、分蘖较多以及高产。明恢86B的生存竞争力和繁殖力都略低于明恢86。3个材料的落粒性都不强，且尚未见自生苗产生。在浅埋和深埋处理下，明恢86B种子的生存能力弱于汕优63和明恢86。3个材料对除草剂氟吡磺隆的耐药性无明显差异。表明抗草铵膦转基因水稻86B在中国南京地区环境条件下演化为杂草的可能性较小。

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OsDUF500基因沉默提高水稻对白叶枯病的抗性 李娟,常闪闪,刘凤权,邵敏* 2012, 26(4): 476-480.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.013 摘要 ( )   PDF(857KB) ( )   以编码HarpinXoo 的hrf1转基因水稻NJH12的cDNA为模板，克隆到了DUF500的保守功能区。序列分析表明，OsDUF500是DUF500家族成员，功能未知。构建OsDUF500的沉默载体，用土壤根癌农杆菌介导的方法转化粳稻 R109，用Hpt抗生素做抗性筛选，获得9个再生株系。经分子鉴定，8个为沉默株系（ABD2~9）。与野生型相比， ABD株系株高变矮，叶片变短，出现白色空秕谷。白叶枯病抗性鉴定结果表明，OsDUF500沉默株系对水稻白叶枯病的抗性存在差异，病斑长度比野生型明显缩短，病斑面积均在30%以下，株系ABD3和ABD5病斑面积分别为12.3%和15.7%，显示出较好的抗性。推测在稻瘟病抗性中上调表达基因OsDUF500对水稻白叶枯病抗性起负调控作用。

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二化螟越冬种群特点及其对三唑磷靶标抗性突变频率分析 罗光华1,张志春1,韩光杰1,韩召军2,方继朝1, * 2012, 26(4): 481-486.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.014 摘要 ( )   PDF(380KB) ( )   调查分析了我国长江流域以及南方稻区20个地区的二化螟越冬代种群的龄期结构、个体体质量及其对三唑磷的靶标抗性突变频率。结果表明，在20个采集地中有18个以6龄幼虫所占比例最高，其中，广东广宁和安徽桐城均达到80%以上；在所有的采集地中，4龄、5龄和6龄个体的总数在整个采集样本中占的百分率均达90％以上，表明我国长江流域以及南方稻区二化螟种群均以高龄幼虫越冬。二化螟对三唑磷的靶标抗性突变频率检测结果显示，不同地区二化螟种群的靶标抗性基因突变频率存在很大差异，其中，处于我国二化螟主发生区的浙江（100%、31.3%）、福建（77.1%、66.7%）、江西（68.8%、43.8%）、湖南（35.4%、33.3%）以及接近二化螟主发生区的广西阳朔（72.9%）和广东广宁（33.3%）的突变频率较高；其他地区抗性突变频率较低（<23%），其中，安徽阜南、湖北荆州、四川德阳和乐山、重庆江津的二化螟种群未检测到抗性突变。

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不同施氮量对单季稻养分吸收及氨挥发损失的影响 俞巧钢,叶静,杨梢娜,符建荣*,马军伟,孙万春,姜丽娜,王强,汪建妹 2012, 26(4): 487-494.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.015 摘要 ( )   PDF(814KB) ( )   以杂交晚粳浙优12为材料，研究了不同氮素用量对单季晚稻养分吸收和氨挥发损失的影响。结果表明，施氮量在0~330  kg/hm2范围内水稻植株氮积累量、磷积累量及钾积累量均表现为随施氮量的增加而增加，施氮水平超过270  kg/hm2后增施氮肥反而降低水稻对氮磷钾的吸收。施氮量在150  kg/hm2时增施有机肥有助于杂交粳稻浙优12对土壤中氮素、磷素以及钾素的吸收利用。水稻拔节期至抽穗期为吸氮量最大时期，施氮量在0~270  kg/hm2范围内杂交粳稻浙优12各生育期植株氮积累量随着施氮量增加而增加。相关分析表明，水稻产量与水稻植株全生育期氮积累量、磷积累量和钾积累量极显著正相关，其中，与水稻吸氮总量的相关系数最大。氨挥发速率、累计氨挥发量随施氮量的增加而增加，以施用基肥阶段氨挥发速率最快，累计氨挥发量最高。在基肥氮肥和分蘖肥氮肥施入后，高施肥水平(270  kg/hm2、330  kg/hm2)下氨挥发速率均远高于其他处理，其中，施氮量330  kg/hm2处理施基肥后测得的累计氨挥发量占基肥施氮量的23.9%。

实验技术

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一种高效便捷的水稻DNA提取法及其应用 赵国珍1 ,贾育林2,*,严宗卜3 ,Christopher W DEREN3 ,Melissa H JIA2 ,戴陆园1，* 2012, 26(4): 495-499.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.016 摘要 ( )   PDF(1993KB) ( )   以水稻叶片、根和种子为材料，采用高通量快速法提取基因组DNA，用稻瘟病Pita基因分子标记进行检测，获得与预期片段大小一致的特异性条带，对165份育种材料的检测结果与稻瘟病接种鉴定一致。操作方法如下：将少量水稻叶片、根或种子放入 200 μL PCR盘中，加入70 μL 缓冲液A (含NaOH和Tween20)，在PCR仪中加热到95℃，保持 10 min，再加入70 μL 缓冲液B (TrisHCl和EDTA)，该提取液可以直接用于PCR扩增。该方法具有几个优点：1）成本低，仅用4种化学试剂，共140 μL 提取液；2）操作简便，仅需3步，每人每天可以提取上千份样品；3）仪器设备简单，只用常规的PCR仪；4）可直接提取干种子的DNA；5）DNA质量好，能检测出水稻中的抗稻瘟病单基因Pita，并且与稻瘟病接种鉴定结果一致；6）用量少，只需要 5~20 mg 叶片、20 mg 根或半粒籽粒。尤其是检测大量样本的基因型时, 此种方法更显得高效便捷。

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稻曲病菌分生孢子实时PCR定量检测方法的建立及初步应用 郑静1，2 ,张震2，* ,姜华2 ,王艳丽2 ,柴荣耀2 ,邱海萍2 ,毛雪琴2 ,王教瑜2 ,杜新法2 ,赖朝晖3 ,孙国昌2，* 2012, 26(4): 500-505.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.017 摘要 ( )   PDF(1346KB) ( )   根据稻曲病菌核糖体转录间隔区（ITS）序列的特异性，设计了2对引物及相应TaqMan探针用于建立稻曲病菌实时PCR定量检测技术。结果表明，uvr292rf/uvr397rr/uvrp333组合建立的体系可特异性检测出稻曲病菌，扩增基线平整，指数扩增期明显，重现性好，最低可检出24 fg的稻曲病菌基因组DNA模板量；以梯度稀释分生孢子液提取的基因组DNA为模板，建立孢子数量常用对数值与Ct值的线性关系，理论上最低可检测出0.67个分生孢子。对3个时间点的田间孢子捕捉样品进行检测，结果显示不同月份间稻曲病菌孢子数量存在差异。

研究简报

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水稻品种资源911A②对稻瘿蚊的抗性鉴定及其遗传分析 卢家仕1,2,何龙飞1,* ,徐晶1,许春燕1,李创珍1 ,韦素美3 2012, 26(4): 506-510.  DOI: 10.3969/j.issn.10017216.2012.04.018 摘要 ( )   PDF(387KB) ( )   以抗虫品种资源911A②为父本，分别与粳桂、TN1、W1263（Gm1）、 IET2911（Gm2）、BG4041（gm3）、OB677（Gm4）、ARC5984（Gm5）和多抗1号（Gm6）（母本）进行杂交、测交、自交，获得F1、BC1F1、F2群体，对亲本和各个群体进行稻瘿蚊的抗性鉴定，研究911A②的抗性基因和遗传规律。结果表明，911A②及其与其他品种杂交获得的F1都抗中国稻瘿蚊生物型Ⅳ型，杂交获得的BC1F1和F2对中国稻瘿蚊生物型Ⅳ型的抗虫和感虫植株分离比经χ2测验分别符合1∶3和9∶7，说明911A②对中国稻瘿蚊生物型Ⅳ型的抗性受2对显性基因控制。911A②所含的2对抗性基因与已知的6个抗性基因Gm1、Gm2、gm3、Gm4、Gm5和Gm6不等位，与其他5个抗性基因Gm7、Gm8、Gm9、Gm10、Gm11(t)也不等位。该抗性基因可能是2对新的抗性基因。