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由小麦隐匿柄锈菌(Puccinia triticina Eriks)引起的小麦叶锈病是世界范围内重要的小麦病害之一,选育并合理利用抗病品种是防治该病最经济、有效和环境安全的方法。Lr19来源于长穗偃麦草(Agropyron elongatum syn.或Thinopyrum elongatum),是目前国内外具有较大应用潜力的抗叶锈病基因。本研究从小麦叶锈菌诱导胁迫下小麦抗叶锈近等基因系TcLr19叶片所构建的非亲和cDNA文库中获得的EST序列中挑选三个序列,通过RT-PCR方法,结合cDNA末端快速扩增技术,从小麦抗叶锈近等基因系TcLr19叶片中分离得到其全长,分别命名为TaNLR、TaNBS、TabZIP19。并对目的基因进行了初步的生物学信息分析和转录水平的表达谱分析,旨在进一步揭示小麦与叶锈菌互作过程中的分子机制及其功能奠定基础。主要研究结果如下:分别以Contig 914、Contig 511为靶序列,采用RACE技术克隆了两个NBS类基因,分别命名为TaNLR、TaNBS。TaNLR基因全长3042 bp,包含一个编码912个氨基酸的开放阅读框,具有连续的Poly A尾和典型的加尾信号AATTAA。分析表明该基因编码的蛋白在其N端第191-458位氨基酸序列为典型的NB-ARC结构域,600-644位氨基酸序列为典型的LRR结构域。符合典型单子叶植物所具有的CC-NBS-LRR结构模式。进化树分析表明,TaNLR与大麦(BAJ88069.1)等单子叶植物的NBS-LRR类抗病基因亲缘关系最近;在已克隆的小麦抗叶锈基因中TaNLR与Lr10亲缘关系最近,而与Lr21亲缘关系最远。Real-time PCR分析表明:该基因的表达在亲和和非亲和组合中均呈下调表达,且在非亲和组合中下调程度明显高于亲和组合。说明该基因可能通过其下调表达来参与TcLr19的抗病性反应。TaNBS基因全长1805 bp,含有一个编码488个氨基酸的开放阅读框,173-444位氨基酸是一个保守的NB-ARC结构域。进化树分析表明,TaNBS与水稻等单子叶植物的NBS类抗病基因的亲缘关系最近,在已克隆的小麦抗叶锈基因中,TaNBS与Lr19-AG15亲缘关系最近,与Lr21的亲缘关系最远。Real-time PCR分析表明:该基因的表达在亲和和非亲和组合中均呈下调表达,且在非亲和组合中下调程度明显高于亲和组合。以Contig 683为靶序列,采用RACE技术克隆了一个bZIP类转录因子基因,命名为TabZIP19基因。TabZIP19基因全长1783 bp,包含一个编323个氨基酸的开放阅读框,该基因编码的第187-273位的肽段为BRLZ和bZIP结构域。InterProscan分析表明该基因为bZIP转录因子I家族成员。进化树分析表明:TabZIP19与单子叶模式植物二穗短柄草(XP003575087)、水稻(NP001047055)等单子叶植物的亲缘关系较近,而与已克隆的小麦TabZIP(GQ266689、CAA40102)等亲缘关系较远;Real-time PCR分析表明:该基因的表达在非亲和组合中总提成下调表达,而在亲和组合中总提成上调表达趋势。初步推测TabZIP19作为一个转录因子通过结合特异基因在小麦抗叶锈病过程中起负向调控作用。