玉米灰斑病（GLS）又称尾孢菌叶斑病,目前在全国普遍发生,对玉米生产造成了很大威胁。玉米抗病机制研究是培育高抗品种、保证玉米产量的理论基础,而灰斑病抗病机制尚不明确,因此探究玉米抗灰斑病生理生化机制,挖掘玉米在灰斑病胁迫下的抗病基因,对开展玉米抗病分子育种研究及解决生产病害问题具有重要的意义。本研究以2个自交系K365（抗）和K169（感）以及2个杂交种正红431（抗）和正红532（感）为试验材料,从生理水平系统研究灰斑病对不同抗性玉米自交系及杂交种叶片光合作用、活性氧含量、抗氧化酶活性以及内源激素含量的影响;从转录水平比较K365和K169对灰斑病响应的差异,分析与抗灰斑病有关的代谢途径以及筛选玉米灰斑病抗病基因,从而为揭示玉米灰斑病的抗病机制提供理论基础。主要研究结果如下:1、通过分析不同抗性玉米材料感灰斑病前后的生理生化主要变化,发现灰斑病胁迫可导致玉米叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）和蒸腾速率（Tr）同时下降,其中除Ci以外,抗病材料下降0.06%～25%,但不显著,而感病材料下降56.77%～95.28%,达显著水平;同时可使玉米叶片的过氧化氢（H2O2）含量、过氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、过氧化氢酶（CAT）活性、水杨酸（SA）含量和茉莉酸（JA）含量均上升,其中抗病材料能激发更高的POD、SOD和CAT活性,维持相对稳定的H2O2含量,更合理的调节SA和JA含量,能够保持内源激素的平衡。此外,所有材料的多数生理指标差异均在“病斑出现时”体现,预示“病斑出现时期”可能是玉米生理生化调节的关键时期。2、通过对不同抗性玉米自交系灰斑病胁迫前后进行转录组分析,共得到83.14Gb clean reads,与参考基因组B73的比对率在82.12%～91.21%之间。通过差异表达分析发现感病自交系K169“病斑出现”前后有4584个差异表达基因,抗病自交系K365对应时期前后有4735个差异表达基因,两者共有1856个差异表达基因,其余分别为两者的特异性差异表达基因。无论是全部还是特异的差异表达基因,K365获得的差异表达基因数量比K169多,说明灰斑病胁迫诱导K365响应灰斑病的基因更多。3、通过KEGG富集分析发现,植物病原互作、光合作用、淀粉和蔗糖代谢、ABC转运蛋白、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、糖酵解和糖异生等通路在抗感自交系中被共同富集。在抗病自交系K365中与抗性相关通路特异的有亚油酸代谢、谷胱甘肽代谢等,在感病自交系K169中有植物激素信号转导、MAPK信号通路-植物等特异的抗性相关途径。这些途径可能是玉米响应灰斑病胁迫的重要途径。4、在KEGG富集结果的基础上,结合抗感自交系K365和K169所富集通路的异同筛选到了三条可能与灰斑病有关的代谢途径,即植物病原互作途径、亚油酸代谢途径和植物激素信号转导途径。之后进一步对三个代谢途径的差异表达基因进行整理分析再结合前人已鉴定的抗灰斑病QTL区间,发现其中PTI和ETI反应过程的EFR、FRK1、PIK1、KCS基因、亚油酸代谢途径的LOX基因以及水杨酸代谢途径中的TGA基因在抗病自交系K365中相对感病自交系K169特异诱导或诱导更显著,推测这些基因可能是K365抗灰斑病过程中的关键基因。