玉米是重要的粮食、饲料和工业原料。我国玉米的种植面积占世界玉米种植总面积的25%,玉米产量和品质对于我国农业和经济发展具有重要意义。影响玉米产量和品质的因素有很多种,其中,玉米真菌性病害是影响玉米产量和品质的重要因素之一。玉米穗粒腐病是一种世界上普遍发生、危害比较严重的真菌性病害,严重影响玉米的产量和品质,对人畜安全构成严重威胁。玉米穗粒腐病的主要病原菌是拟轮枝镰孢菌。选育抗病品种是解决拟轮枝镰孢菌危害的根本方法,而这需要对抗病遗传机制及抗病基因进行深入了解。本研究通过玉米对拟轮枝镰孢菌全基因组关联分析、转录组和QTL定位区间等数据进行分析,挑选了两个与玉米拟轮枝镰孢菌抗性相关的基因,分别是 GRA4ZM2G108133(ZmBGLU)和GRA4ZAM2G1-54628(ZmPIP2d)。通过同源克隆,克隆了两个候选基因,构建两个基因的载体进行遗传转化,对候选基因进行功能分析。研究结果如下:(1)克隆了高抗玉米自交系BT-1及感病自交系N6中ZmBGLU和ZmPIP2d基因的全长。构建ZmBGLU基因和ZmPIP2d基因的瞬时表达载体,转化洋葱,结果表明:两个基因均定位在细胞质膜上。(2)通过Gateway反应构建ZmBGLU基因和ZmPIP2d基因的沉默载体,转化玉米,获得T2代沉默株系;(3)沉默ZmBGLU基因的N6和BT-1的穗粒和穗轴提高对拟轮枝镰孢菌的抗性,同时转化玉米的成熟种子和玉米幼苗对拟轮枝镰孢菌的抗性增强;沉默ZmPIP2d基因的N6和BT-1成熟种子对拟轮枝镰孢菌的抗性下降,同时转化玉米的穗粒、穗轴和玉米幼苗对拟轮枝镰孢菌更加感病。基于课题组前期研究结果,结合数据分析,选定了两个和玉米拟轮枝镰孢菌抗性相关的候选基因。通过构建转基因沉默株系并进行功能验证,证实ZmBGLU基因和ZmPIP2d基因可以分别降低及增强玉米对拟轮枝镰孢菌的抗性,为培育玉米抗穗粒腐病品种提供了良好的基因资源。