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玉米细菌性褐斑病(bacterial brown spot disease,BBS)是一种种传病害,其病原为丁香假单胞杆菌丁香致病变种(Pseudomonas syringae pv.syringae Van Hall,Pss).本文采用候选基因策略将两个编码类受体蛋白激酶(receptor-like protein kinases,RLKs)的基因Psyl和Psy2作为首选抗病候选基因；以免疫自交系F349和高感自交系P25为材料,对两个抗病候选基因Psy1和Psy2进行克隆和功能分析；采用转录组测序技术对玉米抗、感近等基因系(near-isogenic line,NIL)植株的苗期转录组进行抗性相关基因发掘和抗性机制研究。主要结果如下：1.根据精细定位结果,以标记AE11和FG29-3所在的两个相邻BAC(AC188128和AC191128)为参考进行候选基因的预测,得到10个具有EST支持的预测基因,其中基因Psyl和Psy2的编码蛋白具备激酶类抗病基因特点。2.两个候选基因克隆的结果显示,Psy1基因的内含子和启动子中分别被插入了一个长约13.5kb的huck反转录转座子和一个长约10kb的未知复杂转座子,但转座子插入并未使基因失活。隐性基因psy1编码缺少蛋白激酶活性位点的无功能蛋白。候选基因Psy2有两个隐性基因拷贝(命名为psy2-1和psy2-2),其中psy2-1基因编码缺少蛋白激酶活性位点的无功能蛋白,转录组测序表明只有隐性基因psy2-2表达。与显性基因Psy2相比,psy2-2在跨膜结构域(transmembrane domain,TM)中有两个氨基酸突变(A-T,C-G),推测这可能是显、隐性基因编码蛋白功能差异的首要原因。3.生物信息学分析表明Psyl和Psy2编码蛋白含有B-lectin、S_locus_glycop、PAN_AP_plant和RLK结构域；基因Psy1和Psy2编码蛋白均属于分泌性蛋白；具有跨膜结构域,定位于质膜。4.Psyl和Psy2基因均为组成型表达。NIL植株的苗期基因表达模式分析表明：病斑形成前,两显性基因的表达量均高于隐性基因；随着植株病情发展,隐性基因表达量逐步提高。RNAi转基因结果显示,Psy2α-RNAi转基因植株在苗期出现了较为严重的病斑连成片现象,与P25的症状类似,不同在于病斑分布于整个叶面；Psy1-RNAi和Psy2α-RNAi转基因植株在成株期与对照HI Ⅱ相比,发病症状没有明显的不同,值得注意的是Psy2α-RNAi转基因植株有少数疑似玉米细菌性褐斑病病斑。5.RNA-Seq数据分析表明,在抗、感NIL中都存在复杂的转录重编程,两者防御反应差异明显。在感病NIL中,基础抗性的关键基因被诱导表达,如PEN1,PEN2,PEN3和EDR1,然而却不足以抑制病原菌侵染和扩展。PTI,ETI,PR和WRKY的相关基因被诱导高表达,表明存在多种抗病途径。抗病NIL中6个已知抗病基因的玉米同源基因被诱导表达,它们可能与关键抗病基因协同起作用,并参与抗病性信号通路。在感病NIL也表现出与抗病NIL相似的抗性反应,但这些防御反应应答相对迟缓,不能有效抑制病原菌的侵染和扩展。6.以BAK1晶体结构为模板进行三维建模,我们推想玉米细菌性褐斑病抗病候选基因Psy1和Psy2与番茄细菌性叶斑病抗病基因Pto具有相似的抗病作用机制。