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由小麦叶锈菌(Puccinia triticina)引起的小麦叶锈病是影响小麦稳产高产的一类重要病害。由于叶锈菌生理小种的专化性,一些抗病基因会因病原菌小种的变异而丧失抗性,因此利用和发掘抗叶锈资源,研究其抗病机制并延长品种的抗叶锈性寿命,成为小麦叶锈病防治的一项任务。来源于长穗偃麦草(Agropyron elongatum syn.或Thinopyrum elongatum)的小麦抗叶锈病基因Lr19定位于7DL染色体上,该基因是在苗期即开始表达的全生育期抗叶锈病基因,且抗性很强,是一个极具应用价值的主效抗病基因。本研究以小麦叶锈菌诱导的TcLr19为研究对象,对本实验室前期已经克隆得到的TaSTKC8、TaNBS和TaRF2a进行亚细胞定位,并利用病毒介导的基因沉默(virus induced silencing,VIGS)技术对这三个基因进行了初步的功能分析,这对于深入研究抗叶锈病的作用机制具有重要的意义。主要研究结果如下:1.利用基因枪法将TaSTKC8-GFP、TaNBS-GFP和TaRF2a-GFP融合蛋白基因转化到洋葱表皮细胞,瞬时表达并培养后显微观察,TaSTKC8和TaRF2a定位在细胞膜和细胞核,TaNBS定位在细胞膜。2.利用BSMV-VIGS技术对三个基因进行了初步的功能分析,结果表明三个基因被沉默后叶片发生了不同程度的表型变化,并且组织学观察结果与其表型变化一致。其中,TaSTKC8部分基因沉默后,反应型由“0”变为“X”; TaNBS部分基因沉默后,反应型由“0”变为“3”;TaRF2a部分基因沉默后,其反应型也由“0”变为“X”。组织学观察显示接种叶锈菌120h时,三个被沉默部分基因的寄主组织中虽然出现了坏死反应,但均有大量菌丝的生长,说明三个基因TaSTKC8、TaNBS和TaRF2a均参与了小麦TcLr19对小麦叶锈菌THTS的抗病反应。