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玉米（Zea mays L.）是世界上产量最高的粮食作物,是中国的主要农作物之一,在粮食和能源供应、社会经济与生命科学研究方面都占有重要地位。研究表明,玉米穗腐病致病菌种类繁多,复杂多变;生产上玉米品种大多表现感病,育种上缺乏有效抗源和可供利用的抗性基因,是穗腐病普遍发生的重要因素。基于此,本文研究了我国黑龙江省玉米穗腐病致病镰孢菌种群构成及分布情况,进一步对中国16个省市鉴定的优势致病镰孢菌进行了遗传多样性群体结构分析,同时以掖478为母本,齐319为父本构建的重组自交系群体为材料,进行人工接种精准鉴定,在多个环境中检测与拟轮枝镰孢穗腐病抗性相关的数量性状基因座（QTL）,发掘对环境钝感的抗性基因位点并进行候选基因分析,以期为育种生产提供抗性基因资源。结果如下:1.明确了黑龙江玉米穗腐病致病镰孢的复杂性,禾谷镰孢复合种与藤仓镰孢复合种为主要致病种。在黑龙江省21个玉米主产区县采集的143份病样中检测到以镰孢菌为主的6属真菌,根据形态学和分子生物学方法鉴定出12种镰孢种,包括禾谷镰孢、拟轮枝镰孢、亚黏团镰孢、层出镰孢、布氏镰孢、温带镰孢、新知镰孢、变红镰孢、拟枝孢镰孢、早熟禾镰孢、集群镰孢和亚洲镰孢,分离频率分别为30.00%、16.00%、13.00%、13.00%、12.50%、7.50%、2.50%、2.00%、1.00%、1.00%、1.00%、0.50%,表明黑龙江玉米穗腐病致病镰孢种类较多,其中禾谷镰孢和拟轮枝镰孢为优势致病镰孢,亚黏团镰孢、层出镰孢和布氏镰孢亦分布较广,温带镰孢和新知镰孢呈现小范围分布,拟枝孢镰孢、变红镰孢、早熟禾镰孢以及集群镰孢是首次在黑龙江省玉米穗腐病中分离得到,研究结果对于全面了解黑龙江地区玉米穗腐病致病镰孢菌具重要参考价值。2.黑龙江玉米穗腐病致病镰孢的产毒化学型类型丰富,有潜在较强的产毒能力。对黑龙江省禾谷镰孢复合种（亚洲镰孢、禾谷镰孢、布氏镰孢）进行的产毒化学型的分析表明,亚洲镰孢菌为NIV（雪腐镰孢菌烯醇）产毒类型,禾谷镰孢与布氏镰孢含3种产毒化学型,其中15-AcDON（15-乙酰基-脱氧雪腐镰孢菌烯醇）产毒类型最多,3-AcDON（3-乙酰基-脱氧雪腐镰孢菌烯醇）次之,NIV型最少。禾谷镰孢中的36株为15-AcDON产毒类型,20株为3-AcDON,4株为NIV产毒基因型;布氏镰孢中的14株为15-AcDON类型,10株为3-AcDON,仅1株为NIV产毒型;拟轮枝镰孢、新知镰孢、变红镰孢、层出镰孢、拟枝孢镰孢、亚黏团镰孢和早熟禾镰孢均含有产伏马毒素的关键基因fum1,具备产伏马毒素能力,温带镰孢和集群镰孢不含有fum1基因。3.禾谷镰孢复合种和拟轮枝镰孢有丰富遗传多样性,致病力较强。从16省市分离鉴定的玉米穗腐病致病镰孢菌中选取代表性菌株,利用SSR和VNTR分子标记,结合RPB2、TEF-1α和β-tubulin等3个基因的序列差异,对53株拟轮枝镰孢和45株禾谷镰孢复合种菌群的遗传结构进行分析,表明两个镰孢菌种均显示出较高遗传变异性和多样性。在禾谷镰孢复合种中共检测到多态性位点数39个,等位位点数48个,多态性条带比率为91.67%,每对引物扩增出多态性条带2～4条;禾谷镰孢复合种7个地理群体平均Nei’s遗传多样性指数和Shannon’s信息指数分别为0.29和0.41,7个地理区域遗传相似度集中在0.6677～0.8797,遗传距离为0.1282～0.4039。拟轮枝镰孢七个地理群体的多态性位点数在13.00～43.00之间,平均Shannon’s信息指数和Nei’s遗传多样性指数分别为0.46和0.32。53株拟轮枝镰孢的发病面积范围为2.8～27.0%,平均发病面积占比13.1%,禾谷镰孢复合种的致病力由强到弱依次为F.graminearum>F.asiaticum>F.boothii>F.meridionale。通过比较3个基因的序列差异,发现禾谷镰孢复合种的单核苷酸多态性位点比拟轮枝镰孢多,分别为141和42个。不同地理区域尤其是相邻区域菌群间存在较为频繁的基因交流与交换。产毒化学型与菌种类型相关性不显著,致病力强弱主要与菌种类型有关,与产毒素化学型有一定的相关性。4.玉米抗拟轮枝镰孢穗腐病检测到1个表现较稳定的QTL位点。利用感玉米穗腐病自交系掖478为母本与抗病自交系齐319为父本构建的F11重组自交系群体,于2018年和2019年在河南和北京地区5个环境下,采用花丝通道注射法进行抗性鉴定,结合该群体高密度物理图谱,选取复合区间作图法和完备区间作图法进行QTL定位,共检测到18个QTL,其中2个QTL位点能同时在单环镜和多环境下检测到,2019年在3个环境下均检测到位于1号染色体标记mk202和mk203之间的抗性QTL位点,表明该位点对环境具有钝感性,物理位置为43.50～44.35 Mb,LOD值为4.36～9.88,表型贡献率最大为14.80%。