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小麦叶锈菌属于专化性非常强的活体寄生真菌,在不亲和组合中寄主通过产生过敏性反应(hypersensitive response,HR)的方式来抵抗叶锈菌(Puccinia triticina)的侵染。水杨酸(salicylic acid,SA)已被证实涉及并参与多种植物(如烟草、黄瓜和拟南芥)的HR和系统获得抗性(systemic acquired resistance,SAR)反应。有研究发现,大麦中依赖于SA的氧化信号增强机制能够将信号传递到细胞核,促使感病部位产生HR,从而阻止致病因子的扩散。大量研究表明,EDS1(enhanced disease susceptibility 1)不仅是基础抗性的重要调控因子,也是TIR-NB-LRR类R蛋白防御体系中HR发生的关键元件,可促进SA积累,增加的SA又会反馈使EDS1和PAD4(phytoalexin deficient 4)上调,从而形成一个起信号放大作用的回路。本研究在实验室前期工作的基础上,利用RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术沉默Ta EDS1基因,研究对不亲合组合寄主HR发生的影响。同时利用高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)技术测定小麦受叶锈菌侵染过程中SA含量的变化、利用实时定量PCR(real time quantitative PCR,RT-q PCR)技术检测SA合成途径中的两个关键基因Ta ICS(isochorismate synthase 1)及Ta PAL(phenylalanine ammonia lyase)的表达趋势。在此基础上利用RNAi技术获得Ta ICS沉默植株,初步探讨SA在小麦抵抗叶锈菌侵染的防卫反应发生中的作用。本研究对进一步探讨在寄主产生HR过程中Ta EDS1和SA之间的关系,找到小麦抗叶锈HR发生的重要组分,完善诱发机理具有重要意义。本研究主要获得以下试验结果:1、在互作早期即接种后8 h,不亲和组合中游离及结合态SA的含量比接种后0 h显著增加,而模拟接种及亲和组合在接种后不同时间点SA的含量变化并不明显。由此初步证明SA参与小麦抵抗叶锈菌侵染的过程。2、实时定量PCR检测表明,在互作早期(接种后8 h),不亲和组合中Ta ICS和Ta PAL基因的表达均高于0 h。而亲和组合中,Ta ICS的表达在接种后不同时间点没有表现增加,Ta PAL基因在接种后8 h表达水平也增高,但低于不亲和组合。推测Ta ICS基因在控制SA合成中居于主导地位。3、分别构建了小麦Ta EDS1基因和Ta ICS基因的RNAi植物双元表达载体,并利用农杆菌介导的遗传转化技术将载体转化到小麦愈伤组织中,最终获得RNAi Ta EDS1和RNAi Ta ICS的PCR阳性植株。其中Ta EDS1-R2 line4获得T1代Southern检测阳性植株。半定量PCR显示该株系Ta EDS1表达被沉默。4、利用Ta EDS1-R2 line4 T1植株接种叶锈菌小种260,结果显示沉默EDS1后可明显减小单侵染点HR面积,吸气母细胞的数量并无明显变化,说明Ta EDS1参与了HR的发生。