基因表达分析在小麦的众多研究领域中变得日趋重要,在转录水平进行基因表达定量时,都需要应用内参基因对目标基因表达量进行校正和标准化,因此选择合适的内参基因显得十分重要,然而,目前还没有一种理想的小麦内参基因可以完全适用于不同类型的小麦组织。小麦赤霉病是一种世界性病害,是影响小麦高产、稳产和品质的重要因素之一。赤霉病的抗性受数量性状遗传控制,抗性分子标记QTL的研究越来越多,一大批数量性状QTL被定位,并且QTL的位点几乎存在于整个基因组,但是发掘及报道小麦赤霉病抗性相关基因的研究却很少。基因芯片技术是后基因组时代功能分析的重要技术之一,可以快速而高效地获得大量基因在mRNA水平的表达信息,从而能够在整个基因组范围对基因的表达进行分析,该技术已广泛的应用于小麦的基因表达研究。本文利用基因芯片技术发掘小麦内参基因及抗赤霉病相关基因。一、分析小麦基因表达谱芯片,筛选表达较为稳定的小麦内参基因,结果如下：1.收集及分析小麦基因表达谱芯片共333张,包括了盐胁迫、干旱胁迫、铝胁迫、氮胁迫、高温胁迫、锈病菌诱导、白粉病菌诱导、赤霉病菌诱导及不同发育时期的9个实验组,在倍数阈值为2的情况下筛选到基因表达相对稳定的探针117个。通过生物信息学分析,最终确定50个表达相对稳定的候选内参基因。2.应用实时荧光定量PCR技术,检测50个候选内参基因在不同时期根、茎、叶、种子及盐、旱、冻、脱落酸、铝、氮、病等不同胁迫下的表达情况。经geNorm、Normfinder及MINTAB分析处理,表明32个内参基因在各个组织及不同胁迫环境下表达量均相对稳定,其中7个内参基因表现出极高的稳定性,可作为表达水平的分子标记,用于校正目标基因表达量。3.选择7个新鉴定的内参基因与13个传统的内参基因进行表达稳定性分析,发现新鉴定的内参基因较传统的内参基因稳定。而在传统的内参基因中,EF1A表现出很更高的稳定性,传统的内参基因Gapdh和alpha-tubulin出现了很不稳定的表达。二、分析小穗病率、赤霉菌的含量及产生毒素(DON)含量来鉴定不同QTL材料的赤霉病抗性,采用基因芯片技术分析含有不同QTL材料基因表达谱,筛选与抗赤霉病QTL相关的基因,结果如下：1.含有抗赤霉病3BS、DL、5A-QTL材料的抗病性均高于不含有抗赤霉病QTL的材料,抗性亲本HC374的抗性最强,不含有抗赤霉病QTL的材料与感病亲本BW301的抗性基本相似,出现了极差的抗性。2.筛选到与抗赤霉病2DL-QTL相关的基因1个,该基因只在含有抗赤霉病2DL-QTL的材料中表达,并且确定该基因的来源于Wuhan,但是基因功能注释是未知的。3.筛选到与抗赤霉病3BS-QTL相关的基因4个,该基因只在含有抗赤霉病3BS-QTL的材料中低表达或不表达,4个基因的功能注释是未知的。4.筛选到与抗赤霉病5A-QTL相关的基因2个,其中一个基因只在含有抗赤霉病5A-QTL的材料中表达,并且确定基因来源于Nyubay,该基因编码了一个脂质转运蛋白,是一种重要的防御蛋白,在抵抗和适应外界胁迫中有着重要的作用。另一个基因在含有抗赤霉病5A-QTL的材料中诱导表达,其他材料中表达量不变,该基因编码了一个环氧化物水解酶,是生物体系中细胞保护、外源化合物代谢和信号调节的重要酶类。