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由条形柄锈菌（Puccinia striiformis f.sp.tritici）引起的小麦条锈病,给世界主要粮食作物之一的小麦生产带来了严重的危害,而了解小麦条锈菌病原真菌致病作用的分子机制对防治小麦条锈病具有重要意义。本研究从分子水平上重点探索和解析小麦条锈菌侵染寄主过程中侵染分化基因（Differentiation Infection Structure-specific genes,INF）和控制条锈菌生长发育的重要激酶基因（Kinase genes）在生长发育和致病性方面的功能,从而为获得小麦持久抗条锈病提供基因资源和技术支撑。本研究在小麦条锈菌全基因组数据库基础上筛选和克隆了与5个侵染分化相关的基因以及8个重要蛋白激酶基因,并将以上基因作为功能分析的候选基因。通过实时定量技术分析了以上基因在生长发育过程中的表达特征,借助瞬时沉默技术（BSMV-Based Host-Induced Gene Silencing,BSMV-HIGS）验证了这些候选基因的功能。获得的主要结果如下:1、前期研究表明在Pucciniaceae科中有一类特异的侵染分化相关基因,只存在于该科的两个属种中（Puccinia and Uromyces）。根据本实验室已经测序的条锈菌全基因组数据,利用本地化的BLAST数据检索,分别获得17,6和0个与菜豆锈菌（Uromyces appendiculatus）中的三类侵染分化基因UaINF8、UaINF24、UaINF56同源的小麦条锈菌侵染分化基因。通过RT-PCR,克隆获得PsINF1、PsINF4、PsINF11、PsINF12和PsINF16的全长cDNA,其中PsINF1、PsINF4和PsINF11为UaINF8的同源基因,PsINF12和PsINF16为UaINF24的同源基因。生物信息学分析显示5个INF基因编码的蛋白无任何已知的功能结构域。转录表达特征分析表明,PsINF1、PsINF4在不同发育时期表达量无明显差异;PsINF11、PsINF12在侵染寄主后持续上调表达,24h表达量达到最高;PsINF16在侵染寄主后也持续上调表达,但表达高峰在48h,且持续期较长。大麦条纹花叶病毒诱导的基因沉默（BSMV-HIGS）分析显示,沉默条锈菌的PsINF11基因后将导致菌体在侵染48h后产生吸器数目减少,但菌丝分支数不受影响;在侵染120h后菌丝长度和菌落面积显著降低;且后期产孢子数明显降低。扫描电镜分析产孢后孢子堆形态,发现在前期沉默PsINF11基因后,孢子堆中产生孢子干瘪,扁平,似营养吸收不足所致。这些结果表明,侵染分化相关基因中的PsINF11对控制条锈菌吸器形成和菌丝生长具有重要作用,沉默该基因后可能因抑制了菌丝生长导致产生的孢子堆数目降低,同时由于抑制了吸器形成而导致病菌营养吸收缺乏,产生的孢子呈现干瘪状态。2、根据本实验室已测序的条锈菌的全基因组序列,在全基因组水平分析了条锈菌激酶组基因的组成和分类情况。分析结果表明,条锈菌中共有蛋白激酶基因291个,约占全基因组水平的1%（27964个基因）,分属于11个蛋白激酶家族,其中CMGC 57个、AGC 50个、Alpha 35个、CAMK 71个、CK17个、PIKK 14个、PDHK5个、TK1个、RIO 6个、STE 30个、TKL 14个。基于小麦赤霉菌激酶组基因的突变体研究结果,我们筛选获得小麦条锈菌可能的必需激酶基因20个,其中克隆得到8个作为功能研究的候选激酶基因,分别命名为 PstSTE、PstCK2、PstRIO1、PstAKT、PstPKC、PstPIKK、PstAUR、PstCK1。实时定量RT-PCR分析表明,PstSTE、PstRIO1、PstPKC、PstPIKK、PstCK1五个基因在条锈菌侵染小麦24h后有显著地上调表达;PstAKT在条锈菌侵染转主寄主小檗后表达量相对升高;PstAUR在条锈菌侵染小麦前期芽管期和吸器形成期间24h表达量相对较高;PstCK2在条锈菌侵染小麦后的整个侵染期芽管期、吸器形成期、菌丝大量生长期表达量都很高。以BSMV-HIGS技术沉默以上蛋白激酶基因后发现,瞬时沉默PstSTE、PstCK2、PstCK1基因后,条锈菌后期产生孢子堆数目明显减少,其中沉默PstCK2、PstCK1效果最为明显,甚至有菌体不产孢现象。这些结果暗示PstSTE、PstCK2、PstCK1三个激酶基因可能在调控条锈菌生长发育和致病性方面具有重要作用。