由禾谷镰刀菌引起的赤霉病是小麦(Tricicum aestivum L.)的重要病害之一，严重影响小麦的产量及品质。抗病品种的应用是控制赤霉病最经济有效的措施。 为了丰富小麦赤霉病抗性的分子标记，根据望水白×南大2419组合的F2抗性表现分别配制了抗病池和感病池，通过对500个RAPD引物的筛选，发现S1021在抗感池及亲本间扩增出一致的多态条带。利用该标记对F2代极端个体进行了基因型和表型的连锁分析，证明S1021与赤霉病抗性显著相关。为了便于该标记在育种中的应用，S1021被转化为SCAR标记，并得到了上述组合重组自交系群体的验证。区间作图表明与S1021连锁的抗赤霉病基因来自南大2419，定位于染色体2B。该研究表明，将分池法与选择基因型分析相结合，可以利用F2代群体定位效应较小的QTL位点。 抑制差减杂交(SSH)是在转录水平上研究基因差异表达的一种方法。为发掘与赤霉病抗性有关的基因，以抗赤霉病小麦种质望水白为材料，构建了禾谷镰刀菌侵染后的幼穗SSH文库。通过反向Northern杂交，从1478个PCR克隆中获得了272个阳性克隆，阳性检出率为18.4％0对其中84个克隆的测序表明，它们代表了46个基因，大部分与植物防卫反应有着直接或间接的关系，如NBS-LRR同源蛋白、谷胱甘肽硫转移酶、细胞色素P450、蛋白激酶等。低丰度表达的基因在SSH文库中得到了富集。对12个差异表达片段的RT-PCR分析显示，其中有10个受赤霉菌侵染诱导。 通过3’-RACE和RT-PCR，从小麦中克隆了两个GSTZ基因：p00044和p00410。p00410与上述SSH文库中筛选出的一个阳性克隆c436完全同源。小麦GSTZ以单拷贝形式存在，具有8个内含子和9个外显子。p00044和p00410分别被定位于SB和5D染色体，除开5’端的插入/缺失外，它们的差别主要存在于3’端，尤其是3UTR区域。这两个基因在叶中的表达丰度较高，受植物激素BA和NAA的抑制，受赤霉菌诱导。但p00410的表达水平较p00044低得多。在抗病品种中GSTZs对赤霉菌侵染的响应更强、更迅速。启动子分析表明，GSTZ上游除含有多个W-box序列外，还有两个免疫相关的顺式反应元件LPSRE。 c459是从上述SSH文库中筛到的一个NBS-LRR类似基因，通过染色体步移获得了该基因完整的NBS区域及启动子。c459的NBS区域与水稻抗稻瘟病基因Pib相应部分具有较高相似性。在小麦基因组中，c459是单拷贝基因，位于染色体7A。c459的转录水平很低，受BA、NAA、ABA等的抑制；在赤霉菌接种后，c459的表达模式在抗感病品种间存在差异。c459的上游序列中存在多个与植物防卫机制相关的基序，如CACGTG motif，ELRE-motif和W-box等。 从小麦中克隆了上述SSH文库中的IN-61-2全长cDNA，它编码一个顺式还原酮加双氧酶(ARD)类似蛋白。ARD家族参与甲硫氨酸循环，并普遍存在于从微生物到动植物的各种生物体中。半定量RT-PCR分析表明IN-61-2为组成型表达，并受到植物生长素BA的抑制；铁缺乏及赤霉菌侵染可诱导其表达，但赤霉菌分泌的DON毒素对表达没有影响。Trx-IN-61-2融合蛋白在一定程度上可以抑制赤霉菌的萌发或生长。推测IN-61-2可能通过调节甲硫氨酸循环影响铁载体、乙烯或多胺的合成，参与了小麦对赤霉菌的抗性反应。