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小麦条锈病属于世界性病害。目前,人们对小麦与条锈菌互作机理的研究主要集中在细胞学和组织病理学等方面,分子生物学方面的研究则相对较少。本实验室在前期的工作中,构建了受条锈菌生理小种CY23侵染的小麦品种水源11的抑制性差减杂交文库。对文库中包含的2,606个阳性克隆全部提取质粒后测序,共得到2,167条高质量的ESTs。本研究在以抑制性差减杂交技术(Suppression Subtractive Hybridization)获得大量受小麦条锈菌(Puccinia striiformis f. sp. tritici)诱导差异表达基因的基础上,从中挑选了3个感兴趣的抗病相关基因,分别采用RACE(Rapid Amplification of cDNA Ends)技术和电子克隆技术克隆其全长,并对目的基因进行了初步的生物信息学分析和转录水平的表达谱分析,旨为进一步揭示小麦与条锈菌互作过程中的分子及其功能奠定理论基础。采用RACE技术克隆了一个GATA型锌指蛋白基因,命名为ZF001。该基因全长1,973bp,包含一个编码193个氨基酸的阅读框。序列分析表明,ZF001基因仅含有一个锌指超二级结构,且在该基因的N端携带有一个双向的核定位信号。进化树分析表明,ZF001可能与植物中其他含有相同锌指结构的基因起源于同一祖先,而与脊椎动物相关基因亲缘关系较远。半定量RT-PCR分析显示,ZF001的表达在非亲和组合中总体呈上调趋势,而在亲和组合中总体呈下调趋势。初步推测ZF001作为一个转录因子通过结合特异基因在小麦抗条锈病过程中起正调控作用。采用电子克隆结合RT-PCR技术,克隆了一个放氧复合体前体基因和一个LSD1型锌指蛋白基因,分别命名为TAOEC01和TaLSD1。TAOEC01全长824bp,具有编码生成一个197个氨基酸的完整阅读框。进化树分析表明,TAOEC01与水稻(Oryza sativa)和玉米(Zea mays)中的放氧复合体相关基因亲缘关系较近,而与其他物种亲缘关系较远。半定量RT-PCR结果显示,该基因在亲和以及非亲和组合中的表达模式基本相似,其表达量总体呈上调趋势。推测TAOEC01通过在转录水平上调控能量代谢参与到小麦与条锈菌互作过程中。TaLSD1全长1,024bp ,编码生成一个包含三个保守LSD1型锌指结构---CxxCxRxxLMYxxGASxVxCxxC且长度为146个氨基酸的多肽。进化树分析表明,TaLSD1与水稻(Oryza sativa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)和芜菁(Brassica rapa)中部分含有三个保守LSD1型锌指结构的同源基因亲缘关系较近,而与其他包含不同数目LSD1型锌指结构的基因亲缘关系较远。推测TaLSD1在进化中丢失了部分序列,进而执行新的功能。半定量RT-PCR结果显示,该基因在亲和以及非亲和组合中的表达模式很相似,均表现在前期基因表达被抑制而后期恢复正常。初步推测TaLSD1在转录水平上的表达受光诱导,同时,作为一个细胞程序性死亡的负调控因子在小麦与条锈菌互作过程中起作用。