玉米对大斑病的抗性可分为多基因控制的数量性状抗性和显性单基因控制的质量性状抗性,前者涉及玉米的10条染色体,后者包括Ht1、Ht2、Ht3和Htn1等抗性基因。Htn1是一个重要的遗传抗性来源,最初在1970年从墨西哥引进到现代玉米品系中发现的,可以特异性地克服N号玉米大斑病菌生理小种的侵染。Htn1抗性反应与其他已知的主要玉米大斑病抗性基因不同,Htn1基因座的主要抗病作用是延长病害潜育期、延缓病斑出现和推迟产孢时间等,而Ht1、Ht2和Ht3的抗病作用主要表现为限制病斑扩散等。Htn1基因座是抵抗玉米大斑病菌N号生理小种的显性质量抗病基因,与Ht1、Ht2、Ht3基因是独立遗传的。本研究基于玉米基因组的序列信息,对Htn1基因座的基因组成、在染色体上的位置、分子功能、重要结构域和作用途径等有关信息进行了分析。结果表明,该基因座位于玉米8号染色体长臂上,起止位置分别为161805970和162567305;利用高分辨率SNP标记方法映射的物理间隔为131.7kb,含有69个基因,这些基因编码的蛋白质中包含泛素结构域、锌指结构域、蔗糖合酶结构域、还原酶结构域及小细菌蛋白和RNA/DNA结合蛋白等;其中有些基因对RNA转运、转录因子增强子增强抗病基因表达、淀粉和蔗糖代谢、脂肪酸代谢等过程有重要作用。基于以上分析,Htn1基因座抗大斑病的作用机理可能包括:通过参与细胞壁发育增强细胞的物理防御;通过蛋白质结合、GTP酶活性、GTP结合结构域、锌指结构域、RNA转运等功能参与玉米细胞与病菌毒素或激发子的信号识别和传导;通过泛素功能结构域、小细菌蛋白家族、氧化还原酶等分子功能,通过对病菌致病因子的化学降解抵御病菌在玉米细胞内的扩展,增强子可直接提高抗病基因的表达水平等。以上研究,为明确玉米抗大斑病的分子机制和选育抗性作物品种提供依据,也可为最大限度减少农药及化肥的使用种类和数量、有效改善农业生态条件和生态环境,最终为提高粮食安全提供保障。