玉米穗粒腐病是一类危害严重的真菌病害,在世界各地玉米种植区范围内均有发生。在我国引起玉米穗粒腐病的致病菌是轮枝镰刀菌（Fusariumverticillioides）,其侵染玉米后不仅造成籽粒或穗轴腐烂,严重影响玉米的产量和品质,而且产生的次级代谢产物伏马毒素（FB）、串珠镰刀菌素（MON）等真菌毒素,严重危害人畜健康。培育和推广种植抗病品种是防治玉米穗粒腐病的根本途径。在优异种质资源基础上,挖掘新的抗病位点,用于分子标记辅助育种具有重要的意义。本实验室利用筛选到带有热带血缘的优异抗源BT-1和两个带有黄早四血缘的高感玉米穗粒腐病的自交系N6和西502为材料,共组建了 4套近等基因系群体,通过多年多点人工接种鉴定,前期已将抗性QTL初步定位到4.04-4.05区间。在此基础上进行玉米穗粒腐病主效抗病QTL分析及其抗性机理研究。主要研究结果如下:1.前期构建了 4套独立的近等基因系,并对BC₃F₃、BC₄F₅世代进行了背景恢复率检测。在此基础上2012年进一步发展高世代近等基因系,N6正反向分别由原来的BC₃F₃、BC₄F₅世代发展为BC4F3、BC5F2世代;西502反向由原来的BC₄F₅世代发展为BC5F2世代。对BC4F3、BC5F2世代做进一步的遗传背景恢复率检测。结果显示,各群体的遗传背景恢复率均达到96%以上。2.以带有主效QTL片段的近等基因系群体为材料,2012年夏播种植于4个环境下,利用重叠群比对对玉米穗粒腐病主效抗病QTL进行遗传分析。结果表明,原来定位到的1个QTL（bin4.04-4.05）分解为 2 个 QTL,分别位于 bin4.04-4.05（umc1652-umc1969）和 bin4.06（bnlg1137）,暂时命名为qRfv1和qRfv2,验证并修正了原来的结果。3.为深入了解玉米穗粒腐病抗性机理,室内接种轮枝镰刀菌后观察其形态学、组织学变化及进行酶活性测定。形态学观察发现受病原菌侵染后,抗病材料（BT-1）种子表面菌丝的密度及长度在不同的侵染时期均少于感病材料（N6）。组织学观察发现,抗感材料接种3d未见有菌丝侵入,随侵染时间的延长到7d时菌丝均由基部侵入且BT-1的胚中菌丝少于N6,侵染10d时N6胚中出现大量菌丝且被蚀空,2个材料的胚乳部位始终未见菌丝。可以看出,病原菌侵染后抗感材料的差异主要集中在形态学和组织学中胚部变化;对相关保护酶活性进行测定发现,过氧化氢酶（CAT）可能与抗病相关,而从过氧化物酶（POD）的变化规律来看可能与抗病或与玉米穗粒腐病不相关,对于两个酶是否真的与抗病相关或不相关还有待于进一步研究。4.利用多点多重复对玉米穗粒腐病主效QTL抗性遗传分析,将原来的1个QTL分解为2个并暂时命名为qRfv1和qRfv2。同时对抗感材料及NIL进行遗传机理研究,主要从形态学和组织学中胚的变化来反应材料的抗感;测定相关酶活性,发现CAT酶可能与抗性有关,可作为抗感鉴定的生理指标。本文从遗传分析到形态学、组织学及防御酶活性等层面对寄主抗性机理进行了探索,为图位克隆提供了理论基础。