赤霉病（Fusarium head blight,FHB）是一种严重威胁小麦生产的气候性土传真菌病害,主要由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum,F.graminearum）侵染引发,发生在小麦穗部、茎基和根部,严重时会导致颗粒无收。此外,病原体在侵染谷物时所产生的霉菌毒素对人类和动物的健康严重有害,成为人类食物和动物饲料最关注的安全问题之一。我国小麦赤霉病主要发生于花期多雨的长江中下游麦区和东北麦区,常年发病面积超过8000万亩,每年需预防面积达1.5亿亩以上,随着全球气候变暖,极端气候频发,其发生范围有北扩西移趋势。因此,每年因赤霉病在世界范围内都造成了重大的经济损失。硫化氢（H2S）被广泛报道参与调控植物的多种生理活动包括抗逆应答等。然而,H2S对小麦赤霉病的控制作用及其调控机制尚未报道。本研究以硫氢化钠（NaHS）为H2S供体,经浓度梯度试验,报道了由低浓度NaHS溶液释放的H2S可显著缓解小麦赤霉病症状。一方面,低浓度H2S通过提高小麦幼苗的抗病防御应答缓解小麦赤霉病;另一方面,低浓度H2S可直接作用于F.graminearum孢子,抑制孢子萌发和菌丝生长,从而减轻赤霉病发病症状。通过试验探索,主要研究结果如下:1.接种试验结果表明,无论是幼苗期还是扬花期,外源施用NaHS溶液均有效地抑制了小麦赤霉病的发展,且NaHS的最佳施用浓度为0.3 mmol/L。实验证明,这种抑制效应主要由NaHS溶液释放的H2S介导。基于胚芽鞘接种法,在赤霉病胁迫条件下,与未处理组植株相比,0.3 mmol/L NaHS处理组植株的病情指数大大降低,病指防效高达85.60%。同时,经凝胶电泳和qPCR分析,该组幼苗茎基部F.graminearum的数量显著减少,真菌DNA的相对含量几乎为0。对小麦幼苗的各项生长指标进行检测,结果表明,NaHS处理减少了赤霉病引起的负面影响。赤霉病胁迫条件下,0.3 mmol/L NaHS处理组的小麦株高、鲜重和干重分别增加了 4.98%、12.30%和8.40%,达到了差异显著水平。2.体内实验表明,外源施用H2S显著提高了小麦幼苗的抗病能力。赤霉病胁迫条件下,与对照组相比,NaHS处理组植株在接种后36 h其体内的过氧化氢（H2O2）和丙二醛（MDA）水平分别降低51.90%和42.90%;与此同时,处理组的抗氧化酶（SOD、POD、APX和CAT）活性在接种后48h以内均高于对照组,从而减少了细胞内的氧化损伤。此外,小麦体内防御相关酶（PPO和PAL）活性、SA信号通路相关基因（NPR1.3）、JA信号通路相关基因（LOX2和AOS2）以及防御相关基因（PR1.1、PR2、PR3和PR4）的相对表达含量均显著上调,从而提高了小麦自身的防御应答。3.体外实验表明,H2S对F.graminearum具有抑菌作用。经观察,H2S处理组的F.graminearum孢子萌发和菌丝生长均受到显著抑制。0.075 mMNaHS可抑制78.7%的孢子萌发率。0.3 mM NaHS处理3天后,F.graminearum孢子15天内均不能再萌发。此外,通过向PDA平板中加入硫酸盐,排除了硫元素的抑菌作用,表明H2S本身具有较强的杀菌作用。综上所述,我们的研究不仅证明了 H2S在缓解小麦赤霉病中的潜在价值,也为进一步推进H2S在植物病害防御的分子机制研究奠定了理论基础。在此背景下,考虑到外源H2S处理对减轻各种胁迫的负面影响的有利影响。H2S可能被用作生物技术应用于农业中。具有在可控条件下释放H2S能力的纳米粒子是未来需要研究和开发的。