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芝麻(Sesamum indicum L.,2n=26)属胡麻科(Pedaliaceae family)芝麻属(Sesamum genus),是世界上最古老的油料作物之一。芝麻枯萎病常年发病率15%左右,严重时可达30%以上,对我国芝麻产量和品质影响较大。芝麻枯萎病是由尖孢镰刀菌芝麻专化型(Fusarium oxysporum f. sp. sesame, FOS)侵染引起,芝麻在其全生育期均可被侵染。为建立FOS病原菌致病力鉴定技术,探明FOS致病机理及芝麻抗枯萎病机理,本文从全国范围内收集芝麻枯萎病株共分离纯化257个FOS菌株；通过筛选确定了尖孢镰刀菌芝麻专化型致病力鉴定技术；完成了20株菌株的致病力鉴定与评价；同时采用农杆菌介导转化(Agrobacteria tumefaciens mediated transformation)的T-DNA插入方法,将含潮霉素抗性基因和绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)基因双标记的T-DNA片段转入到芝麻枯萎病病原菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)中,建立了农杆菌介导的尖孢镰刀菌芝麻专化型遗传转化技术体系,构建了我国第一个芝麻枯萎病菌突变体库；选用可表达gfp基因的无意义突变菌株完成了FOS侵染芝麻植株的组织观察；此外,利用建立的人工混合病圃和单一病圃,开展了芝麻抗枯萎病遗传背景研究。试验结果如下：1、本研究针对接菌浓度、调查时期以及病症类型及等级等指标开展比较分析,建立了尖孢镰刀菌芝麻专化型致病力鉴定技术。研究结果显示,以1×106个/mL分生孢子悬浮液接菌土壤较为适宜；播种时选用催芽露白的无菌芝麻种子效果较好；鉴于病菌侵染后发病表现多在1周左右,病情指数变化范围为2-3周,致病力鉴定分析用的适宜调查时期为接菌后20-22天。利用该鉴定技术方法对20个FOS菌株进行致病力检测,鉴定出致病力一致的强致病力菌株4株,弱致病力菌株3株；不同菌株致病力存在差异,且同一菌株在不同品种上的致病力水平不同。2、采用农杆菌介导转化(Agrobacteria tumefaciens mediated transformation, ATMT)的T-DNA插入方法,将含潮霉素抗性基因和绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)基因双标记的T-DNA片段转入到芝麻枯萎病病原菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)中,建立并优化了农杆菌介导的尖孢镰刀菌芝麻专化型遗传转化体系。研究结果表明,用OD600=0.6的农杆菌和107个/mL的尖孢镰刀菌分生孢子悬浮液等体积混合,混合液(200μL)在120rpm,22℃条件下振荡24h,然后在含75μmol/LASIM培养基上共培养48h,可以获得最佳的转化效率,达100-200个转化子/106个孢子。利用该方法最终获得突变体982个,构建了我国第一个芝麻枯萎病菌突变体库。对其中的116个转化子的表型进行了初步分析,结果表明突变体性状变化类型主要包括：菌落形态、生长速度、菌落颜色、色素颜色、产孢能力、孢子形态以及致病力等,其中致病力变弱的菌株2株,致病力变强的菌株1株。研究结果为进一步的致病相关基因的确定奠定了基础。3、为探明FOS与芝麻植株间的互作关系,本研究选用可表达加基因的无意义突变芝麻枯萎病菌株12G-3名称对芝麻幼苗进行侵染观察。研究结果表明,尖孢镰刀菌12小时内可见有侵染表现；其侵染进程为：首先FOS病原菌附着在根表皮的细胞间隙,继而向周边侵染,在根毛区通过侵入芝麻侧根进入植株主根；在根部病斑处可见有大量菌丝定殖,菌丝多交织成网状。4、为探明芝麻抗病机理,我们利用已分离纯化的菌株HSFO08005、HSFO07003、 HSFO08030、HSFO09067进行人工病圃接菌。选用中油1134/四川荣县黑芝麻组合的P1、P2、F1、BC1、BC2及F2等6个世代在大田枯萎病菌人工混合病圃(2010年平舆)、枯萎病单一病圃(2011年原阳)分别分析病害发生。运用主基因+多基因混合遗传模型和6个世代联合分析方法,对芝麻枯萎病抗性进行了遗传分析。结果表明：①在芝麻大田自然混合病圃中,该组合对枯萎病菌的抗性受2对加性主基因+加性-显性多基因共同控制；②在芝麻枯萎病单一病圃中,该组合对枯萎病菌的抗性受1对加性主基因+加性-显性多基因共同控制。分析认为芝麻枯萎病抗性遗传规律比较复杂,且受环境影响较大；今后将继续开展芝麻抗病遗传分析和机理研究。