由小麦叶锈菌(Puccinia triticina)引起的小麦叶锈病在世界各地产麦区均有发生，利用抗病品种是防治该病害最经济、安全、有效的方法。小麦抗叶锈基因Lr19是一个十分有效的抗叶锈基因，自1966年首次将该基因从长穗偃麦草转到普通小麦中，至今仍是一个应用潜力很大的抗病基因。本研究以cDNA文库为基础，结合cDNA-AFLP技术、EST技术和生物信息学方法，探索从基因表达的整体水平研究小麦抗叶锈病机制的方法。以小麦抗叶锈病近等基因系TcLr19为材料，在接种后6h、12h、18h、24h、36h、48h、60h、72h、96h剪取叶片，构建了不同时间点混合的叶锈病菌诱导的小麦叶片的cDNA文库。文库的克隆数为4.1×10~6，插入片段大小在0.5-3.0Kb，平均插入片段大小1.0Kb。利用与Lr19共分离的STS分子标记进行cDNA文库PCR筛选，共筛选了21120个克隆，没有获得目的基因。因此利用cDNA-AFLP技术筛选差异片段，进行文库筛选。应用224对AFLP引物对小麦抗叶锈病近等基因系TcLr19和感病对照Thatcher接种前后的样品进行筛选，获得到58对能扩增出TcLr19与对照样品之间的差异表达条带的AFLP引物，多态性引物检出率为25.9％。得到9对引物扩增出9条对小麦抗叶锈病近等基因系TcLr19具有特异性的条带。所得的9对AFLP引物分别是P-AA／M-GGG、P-AG／M-GAA、P-TA／M-GGC、P-GC／M-CGC、P-GC／M-GAG、P-TC／M-CAA、P-TA／M-GAA、P-CA／M-CGA、P-AC／M-CAC。经过回收后得到6条TcLr19的特异性表达片段，对其进行序列测定与分析，经Blastn比较，均在数据库中找到同源序列，且与一些植物中的EST序列具有较高的同源性，同源性为90％-100％；Blastx比较，6个序列所推导的蛋白质序列在GeneBank中仅有3条找到其所对应的同源序列，另外3个序列为未知功能的基因。在找到同源序列的3条中有2条序列编码的基因与植物信号转导相关，分别编码钙结合蛋白(calmodulin-binding protein)和丝氨酸／苏氨酸蛋白激酶(serine／threonine kinase protein)。利用电子克隆和RT-PCR技术将序列7719-Ca(引物P-CA／M-CGA扩增产物)从215bp延长至1209bp，在原序列的基础上向左延伸137bp，向右延伸891bp，经过Blast比对发现与水稻的钙结合蛋白60B(Calmodulin-binding protein 60-B(Fragment))的同源性达87％，包含1个完全的钙结合蛋白保守结构域。对文库进行随机测序，共获得187条高质量的EST序列，利用Blsatn程序，将获得的187条cDNA序列与GenBank的nr数据库进行同源性对比分析，获得的结果如下：130条序列与11类功能已知基因同源性很高，42条序列与功能未知基因同源性很高，12条序列可找到同源的EST序列，2条在GenBank中未检测到任何同源序列。在配准已知基因功能的130条cDNA中，34条与假定的抗病／防御相关基因同源性很高，包括G蛋白类基因、离子通道成分、参与信号转导的基因、参与防卫反应的基因、在抗病过程中与细胞自我保卫相关的基因。分别用经病原菌诱导和未诱导的TcLr19和Thatcher的总cDNA标记探针，与上述187个克隆的PCR产物点膜进行Northern blot杂交验证。结果表明克隆205、586、345、387、130和183出现在以TcLr19总cDNA为探针的杂交结果中，可能参与Lr19的抗病反应；克隆658、360、581出现在未接菌的TcLr19总cDNA为探针的杂交结果中，而在接菌诱导的探针检测结果中缺失，这3个克隆代表的基因可能在小麦叶锈菌与TcLr19的非亲和互作中由于小麦叶锈菌的侵染表达受到抑制，但是这3个克隆均出现在接菌的Thatcher总cDNA为探针的杂交结果中，表明这3个克隆参与小麦叶锈菌与Thatcher的亲和互作反应。