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玉米是中国播种面积第一大作物。作为全国玉米主产区的西南地区,玉米灰斑病正成为山地玉米生产的重大病害,培育和种植抗病品种是最经济有效的途径,但当前适应本区域的高产、优质和抗病品种极少。根据这一需求,对西南区玉米灰斑病抗性基因开展相关研究,希望能为培育适合本区域的高产优质抗病品种提供理论支撑,因此具有重要的实践和理论意义。主要研究内容为:（1）对40份玉米自交系,采用NCⅡ设计组配出175个组合,在四川泸定和云南保山灰斑病胁迫条件下开展一年两点试验,分析农艺、品质和生理性状主要指标的遗传规律,探索高效的选择方法,筛选出高产优质抗病组合。（2）选取抗、感自交系646（R6）和08-641（S8）构建F2分离群体,采用复合区间作图法定位灰斑病抗性相关QTL,对QTL遗传效应进行分析。（3）选取抗、感自交系646和08-641,通过抽雄吐丝期接种后进行转录组测序,筛选玉米灰斑病抗性基因。本论文主要结论如下:1.在灰斑病胁迫条件下,病斑面积与生物产量、籽粒产量、百粒重、籽粒脂肪含量、淀粉含量、叶片性能指数（PI）和最大光化学量子产量（Fv/Fm）等极显著负相关,与秃尖长度和初始荧光/最大荧光（Fo/Fm）极显著正相关。狭义遗传力（hN2）大小依次为:百粒重>生物产量>籽粒产量>病斑面积>淀粉含量>脂肪含量>叶绿素相对含量（SPAD）>Fv/Fm>PI。百粒重、生物产量、籽粒产量和病斑面积主要受基因的加性效应支配,早代选择有效;品质性状的淀粉含量加性与非加性效应相近,脂肪与蛋白含量以非加性效应为主,宜加强杂交组配;生理性状的SPAD、Fv/Fm和PI值,受环境影响较大,主要受基因的非加性效应支配,应加强杂种优势的利用。提出了采用主成份分析法对病斑面积、百粒重、籽粒淀粉含量、PI和Fv/Fm等农艺、品质和生理三类性状9个指标进行评价,以综合得分高值作为选育高产优质抗灰斑病品种的评价标准1套。2.玉米灰斑病抗性与叶片性能是属于多基因控制的数量性状。在1、2、3、4、6、8和9染色体上共检测到5个玉米灰斑病抗性QTL和3个叶片性能QTL。其中,QRgls.CH-1、QRgls.CH-2、QRgls.CH-4和QRgls.CH-6共4个玉米灰斑病抗性QTL在2年4点次中均被检测到,具有较高的表型贡献率（6.7-21.3%）,能稳定且高效表达抗病效应。所有抗病位点均来自抗病亲本646,且各自加性效应显著大于非加性效应,有利于抗玉米灰斑病品种选育;QRgls.CH-1、QRgls.CH-2、QRgls.CH-3和QRgls.CH-4位于玉米灰斑病抗性QTL热点区域,与前人定位区间重叠,但抗病基因来源不同。QRgls.CH-6所属区间首次被发现存在玉米灰斑病抗性QTL。叶片性能QTL分析发现,在第4、8和9染色体上定位到3个相关QTL,可解释4.8-6.2%表型变异,其中QPI.CH-4在4个环境中被检出。QRgls.CH-4与叶片性能基因QPI.CH-4均来自于抗病亲本646,所属区间重叠,位于玉米灰斑病抗性QTL热点区域,表明玉米灰斑病抗性与叶片性能存在相关性。3.抗、感两个自交系10个样本经过转录组测序后共得到351,404,566个raw reads。用FPKM（fragments per kilobase of exon model per million mapped reads）表示基因的表达水平。接种玉米尾孢菌后,较0 h各自的抗感对照,总计9627个基因在两个自交系中差异表达,其中08-641中5471个,646中8069个,共有上调表达基因2462个,共有下调表达基因2228个。接种前,646中表达量较高的2541个组成型差异基因中,呼吸电子传递链、嘌呤核苷三磷酸代谢、真菌不亲和防御反应等多种生物学过程显著富集。接种后,抗病自交系646较感病自交系08-641具有更多的特异上调或下调表达差异基因,646中特异上调或下调表达差异基因多与防御响应相关;而08-641中特异上调或下调表达差异基因多与生长和发育相关。筛选出抗病相关基因53个,其中20个PTI相关基因,5个ETI相关基因,24个其他防御相关基因,4个植物激素相关基因。相对感病自交系08-641而言,抗病自交系646具有更多的PTI-、ETI-和植物激素等抗病相关基因表达,主要涉及到亚油酸代谢、氰基氨基酸代谢和α-亚麻酸代谢3条KEGG pathway。4.对比用抗病材料646与感病材料08-641进行的转录组分析结果与646×08-841构建的F2群体的QTL定位结果发现,在4号染色体上有1个候选抗病基因（GRMZM2G702599:139,022,453:139,023,167）位于qRgls.CH-4区间（135,229,161-166,915,798）内;在6号染色体上有3个候选抗病基因（GRMZM2G171114:103,870,389:103,873,917;GRMZM2G135108:125,194,486:125,196,087;GRMZM2G447795:129,268,963:129,270,180）位于qRgls.CH-6区间（91,124,061-132,980,851）内。本研究表明,在DNA和RNA水平上,利用转录组和QTL相结合的方法筛选到4个共同的候选抗病基因,表明通过两种方法的结合筛选玉米灰斑病抗性基因具有更好的可靠性和可行性。