促分裂原活化蛋白激酶磷酸酶（mitogen-activated protein kinase phoshatases,MKPs）是一类丝/苏氨酸和酪氨酸双特异性的磷酸酶。MKPs可以选择性结合促分裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinases,MAPKs）,通过去磷酸化实现对MAPK信号通路的调控。本课题组研究发现一个小麦MKP1基因（Ta MKP1）在小麦条锈菌（Puccinia striiformis f.sp.tritici,Pst）接种12小时后显著上调表达（P＜0.05）,推测该基因可能参与调控小麦——条锈菌互作机制。但该基因的特性及具体功能是什么?是否与MAPK底物互作?或者互作的底物有哪些?这些都是亟待解决的问题。本研究主要利用生物信息学分析、q RT-PCR、大麦花叶病毒BSMV介导的基因沉默（virus-induced gene silencing,VIGS）技术、酵母双杂交、双分子荧光互补、免疫共沉淀等试验技术对Ta MKP1基因的基本特性、功能及去磷酸化底物进行分析和鉴定。研究结果主要分为以下几个部分:1、Ta MKP1的基本特性:MKP1在小麦基因组中具有三条同源序列Ta MKP1-1A（Traes CS1A02G045300）、Ta MKP1-1B（Traes CS1B02G058600）、Ta MKP1-1D（Traes CS1D02G046000）。At MKP1与Ta MKP1-1A、Ta MKP1-1B、Ta MKP1-1D的碱基序列相似性分别为49.77%、48.98%、49.81%。At MKP1与Ta MKP1-1A、Ta MKP1-1B、Ta MKP1-1D的氨基酸序列相似性分别为47.12%、47.24%、47.49%。对其保守结构域的分析显示,At MKP1与小麦当中的三条同源序列均含有双特异性磷酸酶（DSP）域以及凝溶胶蛋白（Gelsolin）重复区域。从聚类分析结果来看相较于双子叶植物而言,Ta MKP1蛋白与单子叶植物MKP1的亲缘关系更近一些,尤其是山羊草和圆锥小麦。2、Ta MKP1在抗病中的具体功能:利用q RT-PCR技术分析Ta MKP1基因在小麦与条锈菌的互作中的表达特征,结果显示Ta MKP1在亲和互作中的12h的表达量约为对照的4.3倍,有显著的上调表达（P＜0.05）。由此推测Ta MKP1基因可能参与小麦对条锈菌的防御机制。利用BSMV介导的基因沉默技术,从目的基因中选取2个特异片段对Ta MKP1基因进行沉默。通过MKP1酶活测定分析发现沉默植株的酶活性显著低于对照植株（P＜0.05）,平均下降约4.8U。接种亲和小种CYR34的小麦叶片观察到目的基因沉默植株与对照相比产孢量有明显变化（P＜0.05）,产生少量的夏孢子堆,约占发病部位叶片的1.8%。q RT-PCR分析证明沉默植株在接种CYR34后,Ta MKP1基因表达量均有不同程度下降。说明Ta MKP1基因沉默植株对CYR34的抗性显著增强（P＜0.05）。进一步采用农杆菌瞬时表达技术,当在本氏烟叶片中超量表达Ta MKP1蛋白,并对植株进行接种弱毒性的核盘菌菌丝块,发现能够促进侵染,以上研究均表明Ta MKP1作为负调控因子参与植物抗病反应。3、Ta MKP1可能参与MAPK级联途径的两个分支:通过酵母双杂交试验,证明Ta MKP1蛋白与MAPK级联途径的一个分支Ta MPK3/6蛋白互作。同时,又在小麦中克隆到MAPK的另一个关键分支MPK4的同源序列Ta MPK4基因,通过酵母双杂交证明Ta MKP1蛋白也与Ta MPK4蛋白互作。随后通过双分子荧光互补试验、Co-IP试验进一步证明Ta MKP1与MAPK级联途径的两个关键分支Ta MPK3/6和Ta MPK4蛋白均能互作。综上所述,Ta MKP1基因编码的促分裂原活化蛋白激酶磷酸酶1可以作为负调控因子通过对MAPK级联途径的调控从而影响小麦对条锈病的抗性。本研究结果不仅丰富了MAPK级联途径参与植物与病原真菌免疫应答的分子机制,同时为小麦抗病遗传改良提供了重要的候选靶标基因。