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本试验以小麦(Triticum aestivum)品种洛夫林10、5389和叶锈菌(Puccinia triticina)生理小种260为研究对象,分别提取亲和组合(5389×260)接菌后五天以及不亲和组合(洛10×260)接菌后三天的小麦叶片细胞间隙液(IWF),将其注射到小麦幼苗叶片中,测定被注射叶片的PAL、PO活性及过敏性反应(HR)面积,并观察对随后接种的叶锈菌菌丝扩展的影响以及IWF对叶锈菌孢子萌发的影响。结果表明,无论来自亲和组合或不亲和组合的小麦细胞间隙液均能诱导小麦PAL,PO活性升高和产生HR,而且来自不亲和组合的细胞间隙液所诱导的防卫反应活性要明显高于亲和组合。IWF对随后接种的表现亲和互作的叶锈菌菌丝扩展也有一定抑制作用,并且也能抑制孢子的萌发,初步证明了IWF中存在抗叶锈菌相关的物质。为了进一步分离获得小麦细胞间隙液中与诱导防卫反应及抗叶锈菌相关的物质,以不亲和组合的细胞间隙液为研究对象,以小麦健叶细胞间隙液为对照,利用双向电泳技术进行鉴定。首先建立了一套适用于小麦叶片细胞间隙液蛋白质分析的双向电泳体系。本试验确定了用50%TCA法沉淀细胞间隙液的蛋白质,适宜的蛋白上样量为800μg,主动水化12h,通过不同pH范围胶条的选择确定了细胞间隙液蛋白主要分布在pI4-7之间,一向到二向过渡时平衡时间为15min,最终获得了重复性好,分辨率高的蛋白质双向电泳图谱。经观察发现,不亲和组合的小麦叶片细胞间隙液被诱导产生大量新的蛋白质。对其中显著的两个蛋白点进行质谱分析和数据库检索,发现分别与β-1,3-葡聚糖内切酶和β-1,3-葡聚糖酶前体具有较高的同源性,推测β-1,3-葡聚糖酶可能在诱发小麦对叶锈菌的抗性反应中发挥作用。为进一步验证β-1,3-葡聚糖酶是否在小麦抗叶锈菌侵染过程中发挥作用,首先测定了接菌后不同时间点不同亲和性组合细胞间隙液中β-1,3-葡聚糖酶的活性,结果表明不亲和组合的β-1,3-葡聚糖酶活性始终高于亲和组合,并在4h和72h出现两个高峰,说明β-1,3-葡聚糖酶在小麦早期抵抗叶锈菌的侵染过程中可能发挥重要作用。随后,将叶锈菌孢子培养到含有一定浓度的外源β-1,3-葡聚糖酶的水培液中,发现孢子萌发并没有受到抑制,仍然长出芽管,说明其在体外并不能抑制孢子的萌发。再向小麦叶片中注射外源β-1,3-葡聚糖酶,并接菌,观察对菌丝扩展和HR的影响,试验结果表明外源β-1,3-葡聚糖酶在亲和组合中可以抑制菌丝的生长,在不亲和组合中可以将出现HR的时间提前,且HR面积减小。以上试验初步证明β-1,3-葡聚糖酶参与到了小麦抵抗叶锈菌侵染的过程。综上所述,本试验首先确定了不亲和组合细胞间隙液诱导防卫反应活性较大,并有抗病相关物质存在。随后对其进行双向电泳分析,鉴定得到了β-1,3葡聚糖酶这一病程相关蛋白。并且通过生理生化试验证明β-1,3葡聚糖酶在小麦抵抗叶锈菌侵染过程中发挥重要作用,为进一步探讨小麦抗叶锈菌的生理机制奠定了基础。