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小麦叶锈病是由叶锈菌(Puccinia triticina)所引起的病害,严重影响小麦(Triticum aestivum.L)的产量。为了更好地探究小麦抗叶锈菌机制,对小麦抗叶锈相关防卫基因的研究就显得极为重要。Wrab17基因属于第三组胚胎晚期丰富蛋白并且是响应ABA的冷激活蛋白。本实验室已对小麦抗叶锈菌侵染机制进行了多年的研究,前期工作中,我们构建叶锈菌侵染早期的小麦SSH文库及ESTs序列分析,在接种不亲和组合早期,发现Wrab17基因呈现出显著的上调表达,由此我们初步推测,不亲和组合中Wrab17基因的上调表达可能在小麦与叶锈菌互作过程中发挥着重要作用。过敏性反应(Hypersensitive reaction,HR)是不亲和组合中小麦抵御叶锈菌侵染的一种常见方式。本试验通过以小麦品种‘洛夫林10’(L10)与叶锈菌生理小种260、165分别组成不亲和组合和亲和组合,以此展开试验,为明确Wrab17基因在小麦与叶锈菌互作所诱发HR中的作用奠定基础。本研究主要获得以下结果:1.利用RT-PCR技术,克隆获得了小麦L10中Wrab17基因的CDS区。2.构建了Wrab17原核表达载体,将其转入表达菌株BL21进行原核表达。通过His亲和纯化,获得了单一的Wrab17蛋白,得到其兔多抗血清,Western Blotting技术检测多克隆抗体,获得了特异性抗体。3.通过RT-PCR技术,检测了叶锈菌侵染小麦不同时间点Wrab17基因m RNA水平的表达量变化,发现在不亲和互作早期Wrab17基因的表达量明显高于亲和组合。通过Western Blotting技术,检测了叶锈菌侵染小麦不同时间点Wrab17蛋白水平表达量的变化。Wrab17蛋白的表达与RNA水平表达趋势基本类似,由此推断,Wrab17参与了小麦与叶锈菌互作。4.构建了Wrab17基因亚细胞定位载体,将含有Wrab17基因载体质粒的注射缓冲液注射烟草,使Wrab17基因在烟草细胞中瞬时表达,荧光显微镜观察结果表明,Wrab17在胞质及细胞核中表达。5.构建了Wrab17基因RNAi载体,通过实验室前期优化的小麦成熟胚转化体系,对L10成熟胚进行了Wrab17基因的RNAi遗传转化,通过Southern检测获得RNAi阳性植株。6.利用RNAi沉默小麦品种L10 Wrab17基因后的T1代阳性植株,与对照相比,接种不亲和叶锈菌小种260后72h叶锈菌诱导的HR面积减少;接种亲和叶锈菌小种165后,叶锈菌的夏孢子堆增加,表明Wrab17基因在小麦抵抗叶锈菌机制中具有重要作用。综上所述,Wrab17基因在小麦抵抗叶锈菌侵染的过敏性反应中扮演重要角色。这为更好的认识Wrab17在植物免疫应答中的作用奠定了基础。