玉米顶腐病于上世纪九十年代在我国首次发现,该病害能在整个生育期内发病,造成玉米产量下降和品质降低。现有研究主要集中于病害防治和病原菌鉴定等方面,鲜少关注病原菌侵染过程、抗性遗传基础及抗病基因挖掘、抗性种质筛选等工作。基于此研究现状,本研究利用组织分离法鉴定江苏扬州地区玉米顶腐病的病原菌;采用农杆菌介导方法构建致病菌EGFP表达菌株,观察致病菌在植株体内的侵染过程;利用抗病亲本LDC-1和感病亲本YS501构建的重组自交系为材料,定位玉米顶腐病抗性QTL。本研究旨在为玉米顶腐病的有效防治及开展抗病育种提供一定的理论依据。主要研究结果如下:1.在采集的病样中共分离出39个真菌菌株,根据rDNA ITS和EF-1α序列的相似度,将这些菌株聚为6类。在每个类型中选择代表菌株进行多基因系统发育分析,将这6类真菌分别鉴定为藤仓镰孢菌、木贼镰孢菌、层出镰孢菌、黑曲霉、拟轮枝镰孢菌、玉米小斑病菌。其中分离频率最高的为藤仓镰孢菌,分离比例达到30.4%。接种试验结果显示,藤仓镰孢菌、拟轮枝镰孢菌、层出镰孢菌和木贼镰孢菌均能导致玉米顶腐病发生。2.通过不同接种方式观察病原菌的传播途径,发现通过埋根法、孢子液浸泡种子和幼苗没有明显病症,喷雾法和注射法接种后出现明显的表型。因此,推测玉米顶腐病其传播方式是气传。以pHB-GFP载体为模板扩增EGFP片段,利用酶切连接技术将EGFP 片段插入载体 pCAMBIA1305.1-GFP,构建表达载体 pCAMBIA1305.1-EGFP。含有EGFP表达载体的根癌农杆菌与藤仓镰孢菌共培养,获得EGFP标记菌株。对发病部位进行激光共聚焦观察,发现菌株首先在叶片气孔中大量繁殖,再从细胞间隙向四周延伸,最终导致病斑不断扩大。3.对抗病亲本LDC-1和感病亲本YS501构建的186份重组自交系进行顶腐病抗性QTL定位。在自然发病条件下,对扬州和海南地区散粉期植株进行QTL定位,分别检测到3个和4个相关QTL,其中位于7号染色体上在两个环境中均能检测到,可解释4.52%-6.97%表型变异。在温室人工接种条件下,调查接菌7d、10 d、14 d后苗期抗性,检测到6个相关QTL,接种后10d和14d在4号染色体上检测到一个相同QTL,该QTL解释5.56%-6.72%的表型变异。