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小麦赤霉病是由多种镰刀菌引起的世界性真菌病害，严重影响着小麦的品质和产量。小麦基因组较大、重复序列多，研究起来有很大的难度，短柄草作为新型的禾本科模式植物，其生长条件简单、遗传转化效率高，在研究基因功能方面有很大的优势。本研究首先对短柄草和小麦与赤霉菌的互作进行了比较研究，建立了利用短柄草研究小麦抗赤霉病的体系。从对抗病路径相关基因功能的研究和对49份野生短柄草种质资源的筛选两方面阐述了该体系在科学研究中的应用。主要研究结果如下： 1．通过对短柄草的穗部、离体叶片和胚芽鞘的接菌实验确定禾谷镰刀菌与短柄草可以产生互作，在温度28℃，相对湿度为75%的条件下短柄草Bd21穗部接种赤霉菌后会表现出与小麦赤霉病类似的症状，建立了利用短柄草研究小麦赤霉病的体系。 2．将已克隆得到的38个抗病性信号路径的基因，全部进行短柄草的遗传转化，共得到35个基因的转基因苗，转化效率从0-46.25%不等。 3．对21个已经得到纯合的转基因短柄草株系T2代和T3代进行穗部接菌实验，发现：TaWRKY2和TaWRKY40两个基因的转基因植株与对照相比表现出了较强的赤霉病抗性；通过对这两个基因转基因植株的叶片离体培养鉴定发现：这两个基因离体叶片接菌的表型与穗部接菌的表型一致，说明TaWRKY2和TaWRKY40确实能够增强短柄草的抗病性。 4．本实验共接种小麦幼胚2902个用于两个候选基因的转化，诱导得到愈伤组织2511个，小麦幼胚愈伤诱导率为86.5%；用于TaWRKY2和TaWRKY40基因转化的愈伤分别为780个和1731个，幼胚愈伤组织的分化率分别为32.6%和48.3%；高浓度筛选后得到的抗性植株分别为54棵和128棵，抗性苗率分别为21.3%和11.3%，经过Basta涂抹抗性植株叶片和PCR检测，只得到了TaWRKY40基因的1株转基因植株，转化效率为0.58%。 5．筛选了49份短柄草种质材料，得到3份自然条件下发病良好的种质材料分别为PI 317418、PI 254868、W6 39284。对这3份材料进行遗传转化，经过GUS组织化学法染色得知这3个短柄草品种都可以进行遗传转化，转化率分别为24.44%、19.6%、6.38%。