小麦白粉病是由真菌布氏白粉菌(Blumeria graminis f.sp.tritici)引起的小麦病害,是影响小麦产量与品质最为严重的小麦病害之一。筛选白粉病新抗源,培育和利用抗病品种是防治白粉病危害最为经济有效的途径。本实验室前期经小麦白粉病混合菌株接种检测,发现西尔斯山羊草(Aegilops searsii,2n=2x=14,S~sS~s)2S~s#1染色体携带有抗白粉病新基因。并利用小麦-西尔斯山羊草2S~s#1染色体添加系与中国春同源染色体配对基因Ph1缺失突变体(CS-ph1b)杂交,创制了2S~s#1染色体易位系选育群体。在此基础上,本研究通过特异分子标记和原位杂交,从该群体中筛选出了10个小麦-西尔斯山羊草易位系。并通过易位系GISH、分子标记和白粉病抗性鉴定,将该抗白粉病基因定位在2S~s#1长臂FL 0.75-0.87区段。该基因被正式命名为Pm57。在抗病易位系中,易位系89-346和89(5)69为T2BS.2BL-2S~s#1L小片段易位,其小麦2B染色体长臂端部分别被28%和33%的2S~s#1L染色体片段所取代。另外,2S~s#1L特异标记X2L4g9pe/Hae III可用于鉴定这两个易位系所携带的Pm57基因。为了分离Pm57基因,并探讨该基因抗白粉病的分子机理,本研究还利用RNA-Seq技术对感病材料中国春和携带Pm57基因的三种小麦-西尔斯山羊草材料在白粉菌接种不同时间点(0、12、24、48小时)进行了Illumina转录组测序。通过白粉菌诱导后抗病材料与感病材料差异表达基因(DEGs)的比较分析,筛选到174个所有抗病材料共有的特异DEGs。其中有147个基因的表达模式在所有抗病材料中均为上调,20个基因的表达模式均为下调,其余8个基因的表达模式材料之间表现不一致。将这167个表达模式一致差异表达基因的序列与植物抗病基因数据库(PRGdb)进行序列同源性比对发现有23个基因为假定的植物抗病基因;与蛋白质家族数据库(Pfam)进行比对发现有27个基因注释为植物抗病基因蛋白质同系物。随机选取11个在Pfam数据库中被注释为植物抗病相关基因的差异表达基因进行实时荧光定量PCR(q RT-PCR)验证,定量结果与基于测序结果得到的基因表达模式相一致。进一步选用2个抗白粉病候选基因,利用病毒诱导的基因沉默技术(VIGS)进行了功能验证,但是发现这2个基因的沉默没有改变携带Pm57基因的小麦-西尔斯山羊草材料的白粉病抗性。本研究不仅为小麦抗病育种提供了新抗源,也为进一步了解Pm57基因的抗病分子机制奠定了基础。