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条形柄锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst)引起的小麦条锈病(wheat stripe rust or yellow rust)是小麦上的重大病害,培育抗病品种是防治小麦条锈病最经济、有效、安全的措施。然而因为小麦条锈菌毒性变异快,病原菌的致病机理及与寄主的互作机制不明确,加之缺乏有效的遗传转化体系,导致病害的持久防控难以实现。作为活体营养型病原菌,小麦条锈菌能够产生特殊的侵染结构,通过吸器吸收寄主细胞的营养供给自身的生长发育。细胞学研究表明吸器能够分泌效应蛋白,转运进入寄主细胞,从而发挥毒性或无毒性的双重功能。但是效应蛋白是如何发挥功能及其作用机制是什么还尚不明确。因而,本论文围绕上述问题开展以下三方面的研究:首先在吸器转录组测序的基础上,对吸器特异表达的效应蛋白进行系统性筛选;其次对较为关键的效应蛋白进行互作靶标的鉴定;最后通过对两个候选无毒蛋白Ps5578和Ps4941的互作靶标进行筛选,以期获得潜在的抗病基因,为条锈菌致病机理及寄主防御机制的研究奠定基础。主要研究结果如下:(1)在吸器转录组测序的基础上,通过生物信息学分析,获得355个分泌蛋白。选择其中65个候选分泌蛋白利用烟草瞬时表达系统和细菌III型分泌系统进行筛选,获得了6个能够抑制BAX诱导的PCD和寄主小麦防御反应(PTI、ETI)的小麦条锈菌吸器效应蛋白。但瞬时表达效应蛋白对条锈菌的生长发育没有显著影响。(2)选取条锈菌与小麦互作过程中能够抑制寄主PTI和ETI且在吸器特异诱导表达量高的效应蛋白进行互作靶标的筛选与鉴定工作。利用酵母双杂交技术筛选获得了Hasp68的寄主靶标,为小麦的组织蛋白酶B(TaCB),并通过BiFC验证了它们互作的真实性。研究报道,TaCB与植物的PCD相关,因此推测效应蛋白Hasp68可能通过调控寄主植物的PCD过程发挥毒性作用。(3)在前期获得了条锈菌候选无毒性效应蛋白Ps5578和Ps4941的基础上,利用酵母双杂交技术筛选获得了两个效应蛋白的共同寄主靶标,即电子传递链中间体—小麦细胞色素b6-f复合物铁硫亚基(TaISP)。此外,还获得了Ps5578的另一个寄主靶标:半胱氨酸蛋白酶(TaCP),并通过Bi FC技术进一步验证了上述互作的真实性。同时,研究还发现Ps5578与Ps4941和靶标蛋白互作超过72 h之后,植物细胞出现大面积的坏死。DAB染色烟草叶片发现,单独注射靶标或无毒性效应蛋白与靶标共同注射均有ROS积累,进一步证明了Ps5578和Ps4941的无毒性功能,表明它们通过与寄主靶标的互作引发寄主的防卫反应。