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作物生产过程会受到各种生物和非生物的威胁,这些胁迫会在生长、发育和产量方面造成巨大影响。病原菌侵染造成的小麦减产是粮食安全生产的一个棘手问题,虽然已经使用了不同的技术来抵御,但使用抗性品种是最安全、最具效益和对环境友好的方法。研究小麦-病原菌互作网络与机制,鉴定与致病胁迫反应相关的基因,为现代育种提供更多信息具有重要意义。本实验以兼抗条锈病及白粉病的冬小麦渐渗系N9134和其抗/感白粉病近等基因系9134R/S为材料,通过使用高通量测序技术及相对和绝对定量等压标记（i TRAQ）技术,生成了在白粉菌（Blumeria graminis f.p.tritici,Bgt）E09和条锈菌（Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst）CYR31分别胁迫下N9134的转录组和蛋白质组谱。在此基础上研究了N9134幼苗叶片接种条锈菌后的转录-蛋白表达谱变化,基于加权基因共表达网络分析（WGCNA）、转录组-蛋白质组相关分析以及RNA高通量测序（RNA-Seq）生成的数据网络缩小了潜在关键抗性基因的范围。对条锈菌及白粉菌应答网络共同的关键枢纽节点热休克蛋白（Heat shock proteins,Hsps）蛋白进行了小麦条锈菌与白粉菌胁迫下的鉴定与表达分析,并选取了1BS染色体上鉴定的32个诱导蛋白中连通性最高的SUN（Sad1/UNC-84,SUN）蛋白进行功能研究。主要结果如下:1、转录-蛋白质组联合分析揭示小麦抗条锈病基因的激活模式使用高通量测序和相对和绝对等压标签量化（i TRAQ）技术生成小麦幼苗在病原体胁迫条件下处于不同阶段叶片的转录组和蛋白质组图谱。通过使用i TRAQ进行比较蛋白质组学分析,我们在接种后24、48和72 h鉴定了2050、2190和2258种差异累积蛋白质（DAPs）。利用转录组的成对比较和加权基因共表达网络分析（WGCNA）,确定了富含转录调节基因的应激阶段特异性模块。包括剪接和转录因子在内的几种调节因子的同源物被类似地鉴定为在条锈菌诱导反应网络中调控的中枢基因。此外,从STRING数据库预测Hsp70蛋白是蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络中的关键点。考虑到遗传抗性基因位点,我们在染色体1BS中鉴定了包括连通性最高的核膜SUN蛋白在内的32种诱导蛋白,作为参与条锈菌抗性的潜在候选蛋白。本研究表明,转录调控模型在激活小麦对条锈菌胁迫的抗性相关基因中起着重要作用。2、小麦Hsps基因家族鉴定与真菌应答相关功能分析对小麦中真菌胁迫响应的热休克蛋白进行了系统发育分析,鉴定了119个Dna Js（Hsp40s）蛋白（Ta Dna Js;由313个基因编码）和41个Hsp70s蛋白（Ta Hsp70s;由95个基因编码）。蛋白质序列比对结果显示Ta Dna Js结构存在多样性,但J结构域高度保守,其特征通常是HPD基序后接DRD或DED基序。热休克蛋白编码基因的表达谱在小麦白粉菌（Bgt）和小麦条锈菌（Pst）胁迫下具有差异。实时荧光定量聚合酶链反应（RTq PCR）分析表明,在Bgt感染的抗性和敏感性小麦中,Dna J70b、Hsp70-30b和Hsp90-4b的表达具有差异。同过酵母双杂交（Y2H）试验,检测到Dna J70和Ta Hsp70-30之间不直接相互作用,但筛选c DNA文库和Y2H表明Ta Hsp70-30不仅与热休克转录因子（Hsf）A9样蛋白直接相互作用,而且通过Hsp组织蛋白与Ta Hsp90-4相互作用。本氏烟草（Nicotiana benthamiana）瞬时表达表明Hsps蛋白的亚细胞定位具有多样性。3、小麦真菌胁迫下SUN互作蛋白鉴定及其在抗病作用中的机制解析利用SUN和Klarsicht/ANC-1/Syne-1同源蛋白（KASH）保守基序从真菌感染下的DAPs中鉴定了相关蛋白,最终获得了4个SUN蛋白、1个WIP蛋白、4个WIT蛋白、2个WPP蛋白和1个Ran GAP蛋白。烟草中瞬时表达表明,Ta SUN2、Ta Ran GAP2、Ta WIT1和Ta WIP1是核膜蛋白,而Ta WPP1和Ta WPP2在细胞核和细胞膜上表达。RT-q PCR分析表明Ta SUN2、Ta Ran GAP2和Ta WPP1的转录对真菌感染有强烈反应。此外,使用核系统、基于分裂泛素的膜酵母双杂交系统及双分子荧光互补（Bi FC）技术,我们证实了Ta SUN2和Ta WIP1之间的相互作用,以及Ta WIP1/WIT1和Ta WPP1/WPP2。小麦叶片中Ta SUN2、Ta Ran GAP2和TAWPP2的沉默促进了白粉病感染和菌丝生长,并降低了Ta BRI1、Ta BAK1和Ta14-3-3的表达,表明这些核膜蛋白在抗真菌胁迫中发挥积极作用。我们的研究揭示了核膜蛋白的特征,并初步构建了小麦中的SUN-WIP-WPP-Ran GAP复合物,这为进一步剖析其在小麦中的详细功能奠定了基础。本研究明确了转录调控模块在激活小麦对条锈菌胁迫的抗性相关基因中起着重要作用,并对真菌胁迫应答网络中的关键枢纽节点Hsps、抗性相关蛋白SUN进行功能分析。这为小麦-病原菌互作网络与机制,鉴定与致病胁迫反应相关的基因提供更多信息。