小麦赤霉病(Fusarium head blight)是由禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)引起的一种真菌病害,是世界范围内的一种毁灭性病害。小麦赤霉病不仅影响小麦的产量,而且会产生多种毒素,对人和动物都会产生毒害作用。培育抗性品种是针对小麦病害最为经济环保的防控策略。然而,在目前的研究中,对赤霉病免疫或高抗的小麦品种较少。因此,创制小麦抗赤霉病的种质资源显得尤为重要。近年来,寄主诱导的基因沉默(Host-Induced Gene Silencing,HIGS)技术已被广泛的应用于基础理论研究及培育新的种质资源。然而,在小麦抗赤霉病研究中,HIGS的应用相对较少。在本实验中,以前期实验室已研究的禾谷镰刀菌的分泌蛋白和激酶基因作为沉默的靶标基因。构建沉默表达载体后通过农杆菌转化的方法转入短柄草中,以期获得抗赤霉病的短柄草材料,为后续创制小麦抗赤霉病种质资源奠定基础。本实验的研究结果如下:1.通过Gateway方法构建了FGSG＿00677、FGSG＿08731、FGSG＿13464、CYP51、FGSG＿09660、FGSG＿05775、FGSG＿12300、FGSG＿11564、FGSG＿10056共9个基因的沉默表达载体。2.通过农杆菌介导的方法将构建好的沉默表达载体转入短柄草中,除了FGSG＿10056,其它基因均获得了转基因T0代植株。3.对转基因后代植株进行PCR检测和GUS染色检测,只有FGSG＿00677、FGSG＿08731、FGSG＿13464、CYP51四个基因获得了稳定的转化植株,且T0代FGSG＿00677共获得阳性株系7株;FGSG＿08731共获得阳性株系3株;FGSG＿13464共获得阳性株系5株;CYP51共获得阳性株系3株。4.将FGSG＿00677、FGSG＿08731、FGSG＿13464、CYP51 T2代转基因植株接种禾谷镰刀菌后,野生型短柄草小穗发病明显,而转基因短柄草只在接种的小穗上出现了病斑,转基因短柄草小穗侵染率均低于野生型短柄草小穗侵染率,且两者具有明显的差异。结果表明转基因短柄草植株对赤霉病具有一定的抗性。5.通过组织学观察,侵染野生型植株的赤霉菌菌丝网较为密集,而在转基因植株的菌丝网较为稀疏,有的甚至没有菌丝网,只有稀疏的菌丝,菌丝膨大畸变。结果说明在转基因植株中,赤霉菌生长受到抑制,赤霉菌的侵染能力有所下降。从而进一步证明了转基因短柄草植株对赤霉病具有一定的抗性。