高粱（Sorghum bicolor）属于单子叶植物纲禾本科高粱属,是一年生草本植物,表皮覆盖蜡质,具典型的C4植物特化光合作用器官,具有高光合效率功能和高产潜力,具有喜温、抗旱、耐涝和抗盐碱性。在我国也是重要的旱地作物之一,是全球排名第五的粮食作物。而丝黑穗病是发生在高粱生产上的重大病害之一,靠药剂防治既污染环境又很难控制,导致无法确保高粱的高产和优质。由于高粱丝黑穗病具有苗期侵染、孕穗和抽穗期发病的特点,所以早期无法通过生理特征或外观特征等鉴定其是否感染丝黑穗病。因此,建立抗病育种鉴定技术就显得尤为重要。本试验在明确丝黑穗病菌最适人工培养条件的基础上,进一步探究病原菌对抗感高粱各组织的侵染情况。与此同时,构建两个抗感DNA池用于高通量测序以筛选高粱抗丝黑穗病候选基因,对候选基因进行同源分析、共表达分析,为抗病基因的克隆及功能解析奠定基础。主要结果如下:1、不同培养条件对不同地区高粱丝黑穗病菌冬孢子萌发有显著影响。贵阳1号生理小种冬孢子萌发的适宜温度为30℃,沈阳2号生理小种冬孢子萌发的适宜温度为30℃,榆次3号生理小种冬孢子萌发的适宜温度为24-30℃。贵阳1号生理小种、沈阳2号生理小种和榆次3号生理小种的高粱黑穗病菌冬孢子萌发最适p H为7-9,过酸过碱都会抑制孢子萌发,但过酸的抑制作用要比过碱抑制作用强。葡萄糖和蔗糖溶液均能促进孢子萌发且当葡萄糖和蔗糖浓度均为0.5%时萌发率最高。在硫酸铵、硝酸钾和硝酸铵三种氮源处理下,均能促进孢子萌发。且硫酸铵和硝酸钾所需氮源最适浓度类似均为0.5%。但三个不同地点最适硝酸铵浓度略有不同:1%的硝酸铵最适合榆次3号生理小种孢子萌发,0.5%浓度的硝酸铵适合贵阳1号生理小种和沈阳2号生理小种冬孢子萌发。2、接种丝黑穗菌的抗、感高粱组织细胞表现存在差异。通过对高粱各组织部位进行显微观察发现:高粱丝黑穗病菌除在叶片萌发外,也可以在幼苗的茎、根部等幼嫩组织萌发。感病高粱发病植株的根、茎、叶各部分均可以清晰观察到菌丝及孢子的存在,在茎部观察到明显病变。感病高粱未发病植株根、茎、叶中也有孢子存在,可清晰观察到菌丝。抗病高粱的叶和根部各组织完整,未发现孢子及菌丝的侵入,但在茎部存在部分孢子。抗感杂交后代中表现抗病的高粱叶片没有观察到孢子及菌丝的存在,但在茎部和根部有少许孢子及菌丝存在。3、构建了2个极端抗感DNA混池,初步将高粱丝黑穗抗病基因定位于4号染色体的31.05 Mb区间内。利用BSA方法筛选得到4个重要的候选基因,推测可能与抗丝黑穗病功能相关。分别为Sobic.004G102100、Sobic.004G116300、Sobic.004G126050和Sobic.004G126100。在拟南芥数据库中对应找到了对这4个候选基因的同源基因。对拟南芥中的同源基因及共表达基因进行基因功能注释,发现与抗病功能相关,并且大多都是NBS-LRR类抗病基因,更加确切地说明本研究筛选得到的4个候选基因是有抗病功能的候选基因。