植物为了抵抗病原菌入侵形成了一种复杂的免疫系统,包括快速、局部的细胞坏死-过敏性坏死反应(hypersensitive response,HR)。液泡加工酶(Vacuolarprocessing enzyme,VPE)具有类似半胱天冬酶(casapase)活性,半胱天冬酶是动物细胞中调控程序性死亡的关键控制开关。虽然在植物基因组中没有发现半胱天冬酶同源基因,但发现VPE可以通过催化成熟激活植物液泡中的水解酶而发挥类似于动物细胞中半胱天冬酶调控的PCD功能。为了研究液泡加工酶在小麦与条锈菌抗病互作HR中的作用,通过电子克隆获得新的小麦VPE基因,通过序列比对、进化树分析,命名为TaVPE3。该基因编码的蛋白存在信号肽序列,未成熟的TaVPE3氮端区域相似性较低,而成熟蛋白的氮端区域则高度保守。进化树分析表明VPE家族成员与大麦亲缘关系较近,TaVPE3为营养型VPE。表达谱分析发现:TaVPE3被机械伤害、干旱、水杨酸、乙烯和脱落酸显著诱导表达。TaVPE3在小麦与条锈菌非亲和互作中有不同程度上调诱导表达,推测TaVPE3主要参与了小麦与条锈菌互作过程中的防卫反应。TaVPE3在小麦、烟草叶片和酵母瞬时过表达实验表明,TaVPE3本身不能诱发或抑制细胞坏死,但可增强不同胁迫诱发的细胞坏死,因此其对条锈菌无毒性小种侵染小麦过程中引起的细胞程序性死亡可能有不同程度的贡献。