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白粉病（Blumeria graminis f．sp．tritici）是影响我国小麦生产的主要病害之一。实践证明，培育抗病品种是控制小麦白粉病的经济有效途径。本实验室培育的小麦抗白粉病近等基因系（Pm16／7*北京837F4）含Pm16基因，该基因对我国目前白粉病主要流行小种表现高抗至免疫。对Pm16基因及其抗白粉病相关基因进行克隆研究不仅有利于阐明抗病机制，而且对小麦抗白粉病研究具有重要价值。本研究以cDNA文库为基础，以测序为主线，结合生物信息学方法和RT-PCR技术对获得的目标序列进行结构和表达分析，以期获得抗病相关基因。 以小麦抗白粉病近等基因系（Pm16／7*北京837F4）为材料，在接种后1小时、3小时、6小时、9小时、12小时、16小时、20小时、24小时剪取叶片，构建了不同时间点混合的白粉病菌诱导早期的小麦叶片cDNA文库。文库初始滴度为1.04×106pfu／ml，重组率96％，用包装后的原始文库直接转化寄主菌BM25.8，转化效率为90％以上，插入片段主要分布在0.4-2.0kb之间，平均大小为900bp左右。 通过随机测序，获得了216条质量好的cDNA序列。利用Blastn和Blastx程序将获得的216条cDNA序列与GenBank的nr数据库进行同源分析，并将两种比较结果进行汇总，获得的结果如下：102条序列与13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；其余72条序列中58条可找到同源的EST序列，14条序列在GenBank中未检索到任何同源序列。在配准已知基因的102条cDNA序列中，33条序列与30种假定的抗病相关基因同源性很高。这些假定的抗病相关基因包含于抗病反应的全过程，包括起识别病原菌作用的R基因、小G蛋白类基因、离子通道成分、参与信号传导的激酶、调节基因表达的转录因子、过敏反应诱导产生的蛋白、参与防卫反应的蛋白、参与细胞壁代谢的蛋白、与基础防御和非寄主抗性有关的蛋白、在抗病过程中与细胞自我保卫相关的蛋白以及与病原菌互作的寄主因子。 选择9条假定的抗病相关基因，利用生物信息学软件对其进行了序列特征分析，根据它们的序列设计引物，采用RT-PCR技术，研究了它们在不同器官以及接种白粉病菌后的表达情况。小麦钙依赖性蛋白激酶类基因TaCDPK cDNA全长1172bp，含有一个876bp的完整ORF，编码291个氨基酸，具有STYKc结构域和4个手性区。它比所有配准的CDPKs缺少13个氨基酸残基。小麦TaXa21基因cDNA全长1120bp，含有一个378bp的ORF，编码125个氨基酸，与水稻蛋白激酶Xa21的前体同源性很高。这两个基因对病原菌诱导有应答作用，可能参与了抗病反应过程，它们的表达模式和表达量在抗感材料间存在显著差异。在24小时诱导时间内，其它7个基因转录本的积累没有明显的变化。器官表达分析表明：钙依赖性蛋白激酶类基因TaCDPK、TaXa21基因、ABC-transporter类基因以及Tamyb类基因在不同器官间转录本积累水平不同。 根据获得的假定的富含甘氨酸蛋白基因序列设计引物，在5个不同的小麦基因组DNA中进行扩增，在Pm16抗白粉病近等基因系中得到一条约500bp的不同于其它4个材料的扩增带。 通过电子拼接和RT-PCR技术，获得一个小麦中尚未报道的小G蛋白基因Tarab5B的全长cDNA序列。Tarab5B基因拟编码的蛋白具有结合GTP／GDP的4个保守结构域以及Rab家族成员所特有的结构域。结构域分析表明：GDSGVGKS、DTAGQE、NKAD、ETSA和MGCSSS 5个结构域在小麦材料间非常保守，而YYRGA结构域的A氨基酸残基及其邻近的C端6个氨基酸残基在材料间存在着很大差异。基因表达表明：Tarab5B基因的表达不受白粉病菌诱导。