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小麦条锈菌是一种喜冷凉的植物病原真菌,所引起的条锈病是小麦上的一种重大病害。迄今为止,对小麦条锈菌的低温适应机制缺乏研究。海藻糖水解酶(Trehalase)是微生物海藻糖水解途径中的关键酶,不仅能参与微生物的胁迫应答,也能参与微生物的生长发育过程。本研究首次从小麦条锈菌中克隆得到了海藻糖水解酶基因(PstNTH1、PstNTH2),分析了低温胁迫下该基因的表达模式及其对条锈菌致病力的影响,以期为深入了解小麦条锈菌低温适应机制提供参考依据。研究取得了以下主要结果:1、克隆得到了小麦条锈菌海藻糖水解酶基因PstNTH1和PstNTH2全长ORF,氨基酸序列结构预测发现两者具有海藻糖水解酶保守结构域。其中,PstNTH1与小麦条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici PST-78)中的预测蛋白PSTG04138同源性高达99%,与小麦秆锈菌(P.graminis f.sp.tritici CRL 75-36-700-3)中的α,α-海藻糖酶同源性为84%;PstNTH2与小麦条锈菌PST-78的海藻糖酶的同源性高达99%,与小麦秆锈菌中的预测蛋白PGTG12486(XP003330949.1)同源性为64%。2、条锈菌侵染过程中PstNTH1和PstNTH2基因相对表达量的实时荧光定量PCR检测结果表明,PstNTH2基因在接菌后6 h相对表达量显著升高,此时的条锈菌夏孢子正处于萌发阶段,表明该基因可能参与了条锈菌夏孢子萌发过程;在低温胁迫下(0℃、5℃),PstNTH1和PstNTH2基因的表达水平均有显著的上升,二者可能参与了小麦条锈菌低温胁迫应答过程。3、利用寄主诱导病菌基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)技术分别抑制条锈菌的PstNTH1和PstNTH2基因的表达,两个基因的沉默对条锈菌的产孢没有影响,而PstNTH2基因沉默后会导致菌落面积增大,PstNTH2基因可能参与了条锈菌菌丝的扩展过程。