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系统获得抗性(Systemic Acquired Resistance,SAR)是一种可诱导的植物抗病模式,具有对次生病原物的广谱抗性特征。在拟南芥中,受NPR1基因调控,病原菌直接侵染或SA/BTH/INA处理均可诱导产生SAR并转录激活PR基因。本课题组前期研究表明,麦类作物中,NPR1基因在丁香假单胞菌(Pseudomonas syrirngae pv.tomato) DC3000诱导的获得抗性(Acquired Resistance,AR)中参与调控PR基因的表达。然而,BTH处理虽然可显著提高麦类作物对白粉病和叶锈病等多种病害的抗病水平,却与NPR1基因相关性较低。为了明确NPR1基因在麦类作物BTH诱导抗性中的功能,本研究对大麦转基因材料Ubi:wNPR1和Ubi:HvNPR1-Kd进行了BTH处理情况下的RNA-seq测序。结果表明,大多数BTH诱导基因(BCI)的表达均不受NPR1基因调控。而在大麦转基因材料Ubi:wNPR1中,少数的PR基因对BTH处理变得更加敏感。利用荧光实时定量qRT-PCR技术,我们验证了部分PR基因和BCI基因的表达模式。大量WRKY转录因子受BTH处理显著诱导表达,其中少数WRY基因表达模式与NPR1的表达水平相关。综合课题组已有转录组文库,发现HvWRKY165与HvWRKY213基因在BTH诱导抗性和NPR1基因介导的AR反应中均显著上调表达,推测为麦类作物系统获得抗性关键转录调控因子。进一步制备得到的小麦转基因材料Ubi:HvWRKY165和Ubi:HvWRKY213表现出对稻瘟菌(Magnaporthe oryzae)菌株P131及小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)毒性小种CYR32的更高抗性水平。利用荧光实时定量qRT-PCR技术,初步明确了部分PR基因受HvWRKY165和HvWRKY213基因的调控情况。综上所述,本研究架构了麦类作物BTH诱导抗性的转录调控网络及其与NPR1基因的关系,从全基因组水平探索了该生物学过程中的关键WRKY转录因子。小麦转基因材料Ubi:HvWRKY165和Ubi:HvWRKY213未来有望作为创新性种质资源用于小麦抗病遗传改良。