高粱炭疽病是目前高粱生产中的主要病害之一,严重影响高粱的产量与品质。目前国内对于高粱炭疽病的研究主要集中在病害的发生与防治,对高粱抗炭疽病的机制研究暂未见报道,对引起高粱炭疽病的病原菌种类也存在一定争议。因此,本文以明确黑龙省高粱炭疽病致病菌种类为基础,筛选抗高粱炭疽病的品种,分析高粱抗炭疽病的生理生化特性及抗性基因表达,为高粱炭疽病的可持续控制提供理论依据和技术支持。取得的主要研究结果如下:1.为明确黑龙江省高粱炭疽病的病原菌,采用组织分离法与单孢纯化法从采集自不同地点的高粱炭疽病样中获得病原菌纯培养,经柯赫氏法则验证,并通过形态学和多位点序列特征对病原物进行鉴定,结果表明,10个分离株均能使高粱叶致病,症状表现和田间一致。10个分离株的形态学特征为刚毛直立,基部膨大,褐色或深褐色,有3-5隔;分生孢子梗直接从菌丝体上产生,无色无隔,短,直立或稍弯,不分枝;分生孢子单胞,镰状,向两端渐尖,表面光滑,无色,有的具油球;附着胞从菌丝顶端或菌丝体产生,顶端膨大,褐色或深褐色,近球形、卵球形、椭圆形或纺锤形,边缘光滑、裂片、多裂片或深裂片。同时,分别以ITS、GAPDH、CHS1、HIS-3、ACT和TUB2等基因序列特征为依据,采用最大似然法进行系统发育分析,结果表明,10个分离株均与高粱炭疽菌C.sublineola处于同一进化分支。基于形态学和多位点序列特征分析,表明高粱炭疽菌C.sublineola是黑龙江省高粱炭疽病的致病菌。2.对收集的17份黑龙江省主栽高粱品种采用人工接种的方法对高粱炭疽病抗性进行筛选,分别于苗期和成株期对其抗性进行鉴定。结果表明,高粱苗期对炭疽病菌抗性为高抗（HR）品种1份,占供试材料的5.8%;抗病（R）品种5份,占供试材料的29.4%;中抗（MR）品种6份,占供试材料的35.3%;中感（MS）品种1份,占供试材料的5.8%;感病（S）品种有2份,占供试材料的11.8%;高感（HS）品种2份,占供试材料的11.8%。高粱成株期抗性鉴定结果表明,17份供试高粱品种中,抗病（R）品种6份,占供试材料的35.3%;中抗（MR）品种6份,占供试材料的35.3%;中感（MS）品种1份,占供试材料的5.8%;感病（S）品种有2份,占供试材料的11.8%;高感（HS）品种2份,占供试材料的11.8%。黑龙江省主栽的高粱品种多数对炭疽病表现抗性,高粱苗期对炭疽病的抗性与高粱成株期对炭疽病的抗性呈正相关,相关系数R2=0.9231,在对高粱品种（品系）资源抗性利用人工接种进行大量筛选时,可利用苗期进行初步筛选。3.选用高感（HS）品种龙帚2号和抗病（R）品种龙杂21号,在高粱苗期通过人工接种高粱炭疽病菌,系统研究高粱体内相关生化物质含量与防御酶系活性的动态变化。接菌处理后,各品种植株体内可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量增加,抗病品种的抗病相关物质含量高于感病品种,峰值出现时间比感病品种早,说明可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸含量的变化与抗性水平呈正相关。超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性均提高,这2种酶活性与抗性水平呈正相关。抗病品种酶活性增幅高于感病品种,峰值出现时间比感病品种早。多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）活性和几丁质酶活性有所下降,感病品种下降幅度大于抗病品种,与抗性水平相关性不明显。4.选用高感（HS）品种龙帚2号和抗病（R）品种龙杂21号,在高粱苗期通过人工接种高粱炭疽病病原菌,抗感品种中几丁质酶基因（Sb Chit）和芪合酶基因（SbSTS1）均受病原菌侵染诱导,但相对表达水平不同。与对照相比高感品种龙帚2号中Sb Chit基因和SbSTS1基因相对表达量显著上调,响应时间早;抗病品种龙杂21号相对表达量低,响应时间晚。通过对抗病基因定量分析结果表明,接种高粱炭疽病病原菌后高粱叶几丁质酶基因（Sb Chit）和芪合酶基因（SbSTS1）与抗病性相关。