由条形柄锈菌小麦专化型Puccinia striiformis f.sp tritici(Pst)引起的小麦条锈病是小麦上最为严重的病害之一,造成小麦上严重的产量损失,甚至是绝收。由于条锈菌为活体专性寄生真菌,缺乏有效的遗传转化体系,条锈菌致病机制研究进展缓慢,对病害缺乏深入认识,因此病害的控制难以达到预期效果。作为专性寄生菌,吸器是条锈菌赖以生存的特化的侵染结构,主要从寄主细胞内窃取营养物质,参与碳水化合物的合成和寄主的防卫反应,重要的是吸器能够分泌大量的毒性因子-效应蛋白。因而,吸器对条锈菌的生长发育和侵染致病至关重要。为此,本论文在完成吸器转录组测序的基础上,选取了在吸器阶段高表达的65个候选效应基因进行了功能分析,明确其是否参与寄主的防卫反应,并对这些效应蛋白的作用机制进行了初步研究。具体结果如下:1.利用农杆菌在烟草上瞬时表达,筛选获得了29个候选效应蛋白能够抑制由BAX诱导的细胞坏死。Western blot检测证实BAX蛋白能够正常表达。表明抑制BAX诱导细胞坏死的效应蛋白可能参与了寄主的防卫反应。2.借助细菌Ⅲ型分泌系统在小麦上瞬时表达条锈菌效应蛋白发现,29个效应蛋白中有18个能够显著抑制小麦上胼胝质的积累,表明这些效应蛋白能够抑制Et HAn诱导的PTI反应;13个效应蛋白瞬时表达后,能够抑制条锈菌无毒性菌系在其寄主小麦上诱发的活性氧积累,有3个效应蛋白还能够抑制寄主的HR反应,从而抑制寄主小麦的ETI反应。并发现,14个效应蛋白瞬时表达后,病菌的菌丝生长、吸器形成以及菌落面积等不同程度的增加,生物量也显著增加2-12倍。3.效应蛋白的亚细胞定位分析发现,HASP268和HASP241定位在叶绿体,HASP221定位在未知的胞质小体,HASP213定位在细胞核(质膜上可能也存在),HASP219定位在细胞核,表现出了多样化的亚细胞定位,可能与它们在小麦与条锈菌互作过程中的生理功能相关,也表明了效应蛋白功能的多样化。进一步利用酵母双杂交系统对胞质效应蛋白HASP268进行靶标筛选,获得了三个潜在的互作靶标ISP(iron-sulfur protein)、NF-YC(the submit C of transcription factor NF-Y)和CNR8(cell number regulator 8)。