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小麦条锈病是世界范围内小麦上最重要的病害之一。国内外研究和生产实践证明,种植抗锈品种是控制该病害最经济、有效、易行和对环境安全的核心措施。小麦抗锈性机制的研究是选育抗病品种的基础。人们已从形态学、组织学、细胞学、生理生化等方面对小麦与锈菌的互作进行了许多研究,在不同层次、不同水平上认识了小麦的抗锈性。但关于小麦抗条锈的分子机制目前仍了解甚少,为此,本研究首次系统研究了小麦与小麦条锈菌互作关系中防卫基因在转录水平上的表达特征。为了揭示小麦受条锈菌侵染后防卫反应过程中病程相关蛋白PR-1、PR-2(?-1,3-glucanase)、PR-3(chitinase)、PR-5(thaumatin)等基因在转录水平上在非亲和组合、亲和组合和未接种对照中的表达特征,以明确防卫基因的表达和累积特征与寄主抗条锈性的关系,本研究利用Northern 杂交的方法,对小麦受条锈菌侵染后不同时期的非亲和组合、亲和组合和对照中的小麦叶片总RNA进行杂交;同时利用PR-2(?-1,3-glucanase)基因的保守区设计一对PCR引物,经RACE 反应扩增得到小麦叶片中的一条新的全长cDNA,通过Northern 杂交来明确该基因在小麦与条锈菌互作关系中的不同组合中的表达情况,为进一步揭示小麦抗条锈性的分子机理,开展小麦抗锈性的遗传工程提供理论基础。本论文研究结果如下: 1. 摸索出了一种适合于提取小麦叶片总RNA 的简单快速方法。此方法提取的小麦叶片总RNA 的完整性好,纯度高适合于富含多糖和脂质的植物组织的总RNA的提取,可用于RT-PCR、RACE、Northern杂交等后续操作。2. 小麦受条锈菌侵染后不同组合中PR-1、PR-2(?-1,3-glucanase)、PR-3(chitinase)、PR-5(thaumatin) 四种防卫基因在转录水平的表达情况如下: (1) 受条锈菌侵染后小麦叶片中病程相关蛋白PR-1 防卫基因的表达情况:在非亲和组合中,接种后24 h开始表达,48 h出现表达高峰,30-48 h表达量比较高,侵染后期仍有表达。在亲和组合中,接种后42 h开始表达。在亲和组合中被激活的时间要迟于非亲和组合, 亲和组合中的各时期的表达量低于非亲和组合。(2) 受条锈菌侵染后小麦叶片中病程相关蛋白PR-2(?-1,3-glucanase) 防卫基因的表达情况:在非亲和组合中,接种后18 h开始表达,在侵染初期, 接种后30 h表达量比较高,侵染后期的表达量高于侵染初期。在亲和组合中的表达模式与非亲和组合相同,但