小麦黑胚病(Black point disease)危害日益严重,防治黑胚病最经济有效的方法是种植抗病品种,优异抗源创制及其抗病机理解析对抗病育种具有重要意义。本研究对经3年接菌鉴定的高感黑胚病小麦品系宛原白1号的EMS突变体库进行农艺性状调查与黑胚病抗性鉴定,筛选到一个抗性稳定、农艺性状与野生型相似的突变体wyb-18。以wyb-18及其野生型为材料,采用“孢子液喷洒、套袋保湿”的专利技术接种黑胚病优势病原菌Bipolaris sorokiniana的强致病菌株Ta-BP33,在接菌后不同时间观察黑胚病症状形成情况、测定主要抗氧化酶的活性,并选取接菌9 d的籽粒样品进行转录组分析,初步解析wyb-18抗病机理,筛选抗黑胚病候选基因,主要的研究结果如下:1.从宛原白1号的10008个EMS诱变系中,筛选到499个突变体,其中株高、寡分蘖等类型突变体48个,穗部性状突变体80个,叶部性状突变体51个,雄性不育突变体17个,花期晚突变体17个,籽粒性状突变体271个,黑胚病抗性突变体15个。在接种B.sorokiniana的条件下,抗黑胚病突变体wyb-18两年的黑胚率平均为7.5%、而其野生型的为53.6%,差异极显著(P<0.01);wyb-18的株高、叶型、开花期、籽粒性状等与野生型相似;63个SSR标记(3个/染色体)在wyb-18与野生型间没有多态性,表明二者遗传背景一致,wyb-18是宛原白1号经EMS诱变的突变体。2.受B.sorokiniana侵染后,selleck产品抗病突变体wyb-18的黑胚病症状在接菌12 d出现,比其野生型(9 d)晚3 d;至接菌后15 d时,wyb-18籽粒上有分散的黑色斑点、而野生型的整个胚部已黑变,表明wyb-18黑胚症状出现比野生型晚、发展慢。在接菌后不同时间点wyb-18籽粒样品的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)等抗氧化酶寻找更多活性普遍高于野生型,如在接菌9 d,wyb-18的SOD与CAT活性分别比野生型高59.0%和33.7%,差异极显著(P<0.01),推测抗氧化酶在wyb-18应对B.sorokiniana侵染过程中可能起着重要作用。3.完成接菌9 d的wyb-18及其野生型籽粒样品的转录组分析,共发掘新基因37,170个,其中15,376个有功能注释。wyb-18与野生型间共有543个差异表达基因(DEGs),wyb-18与野生型的接菌处理与对照样品间的DEGs分别为1470与1790个。对DEGs进行GO分析的结果显示,在分子功能分组中,毒素活性、抗氧化活性包含的DEGs所占比例较大;在细胞组分分组中,胞外区部分、膜封闭腔包含的DEGs所占比例较大;在生物过程分组中,解毒作用、应激反应包含的DEGs所占比例较大。KEGG富集分析的结果表明不同比对组的DEGs主要富集在植物-MAPK信号通路(ko04016)、植物激素信号转导(ko04075)、泛素介导的蛋白水解(ko04120)等代谢途径。4.对12个DEGs进行了RT-q PCR分析,其表达量变化与转录组测序结果基本一致,说明转录组测序结果的准确性。对抗氧化酶、PR蛋白以及转录因子相关的差异基因进行分析,筛选到72个可能参与wyb-18抵御B.sorokiniana侵染过程的基因,包括14个抗氧化酶的基因,如POD基因TraAntibiotic combinationes CS2D02G107800、SOD基因Traes CS5D02G372700与Traes CS5B02G365600、CAT基因Traes CS4B02G325800等,31个PR蛋白基因,如内切β-1,3葡聚糖酶基因Traes CS3A02G144600、防御素基因Traes CS1B02G067100等,以及27个WRKY转录因子基因,这些差异基因为抗黑胚病候选基因的筛选提供了重要信息。5.进一步对KEGG富集的主要代谢通路、即植物-MAPK信号通路进行分析,发现10个基因在wyb-18中上调表达,分别是PR蛋白基因Traes CS5A02G439700,几丁质酶基因Traes CS1A02G326800、Traes CS1D02G207000、Traes CS1D02G207100与Traes CS3D02G391100,WRKY22基因Traes CS2A02G433000,丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶基因Traes CS2A02G426200与Traes CS2A02G566700,CAT基因Traes CS4B02G325800与脱落酸诱导蛋白激酶基因Traes CS2A02G493800;2个基因在wyb-18中下调表达,分别是乙烯受体相关基因Triticum＿aestivum＿new Gene＿5891和营养贮藏蛋白基因Traes CS7D02G053700。这12个基因可能是wyb-18中抗B.sorokiniana黑胚病的候选基因。从高感黑胚病小麦品系宛原白1号的10008个EMS诱变系中,鉴定出与野生型相似、抗性稳定的抗病突变体wyb-18,为抗黑胚病小麦育种提供了种质资源;较高的抗氧化酶活性可能是wyb-18抗B.sorokiniana黑胚病的重要原因;参与植物-MAPK信号通路中上调表达的基因,如PR1基因、几丁质酶基因和CAT基因等可能是wyb-18抗B.sorokiniana黑胚病的重要候选基因。