玉米是我国主要的粮食、饲料作物和重要的工业原料,在我国国民经济和农业生产上发挥重要作用。由立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)引起的玉米纹枯病(Banded leaf and sheath blight,BLSB)现已成为玉米生产上第一大病害。由于目前在玉米中还没有鉴定到纹枯病的主效抗病基因,玉米纹枯病抗病分子育种及抗病研究相当滞后。本研究利用RNA-Seq技术对纹枯病菌调节的差异表达基因进行了筛选,并根据强致病力和弱致病力菌株侵染后基因的相对表达水平提出一个模型,这个模型可以帮助我们精确地预测差异表达基因的功能。在弱致病力菌株YWK62和强致病力菌株YWK196与玉米的亲和互作中,共筛选到298个差异表达防卫相关基因,包括166个上调表达基因和132个下调表达基因,其中有22个基因位于已知的纹枯病抗性QTLs中。从中随机选取了6个基因在水稻中超量表达后发现其影响了水稻对YWK196的抗性,其中5个基因的超量表达植株表现为抗病,1个基因的超量表达植株表现为感病。转基因植株的表型符合我们提出的模型假说。这个模型能够帮助我们从大量测序数据中区分防卫相关基因并进行基因的功能分析,尤其是对于那些未知功能的基因。同时,对候选基因启动子的研究表明,这些启动子均能够被纹枯病菌诱导表达,通过启动子截短实验,我们鉴定出了一些已知的病原诱导相关元件和一些包含有未知元件的诱导区段,这些病原诱导元件的确定为转基因植株提供了在特异条件下表达的载体平台,为抗病基因功能的研究提供更加精细分析的可能。此外,为了更加直接精确地定位与纹枯病抗性相关的基因,我们对318份玉米自交系进行了纹枯病抗性的全基因组关联分析。利用55万个SNPs标记,结合318份自交系接种后的病斑长度,我们共定位到7个抗纹枯病候选基因。