小麦是我国一种重要的粮食作物,其产量关系着国家粮食安全,小麦高产对国家农业发展具有促进意义。而白粉病作为一种比较严重的小麦病害,限制着我国小麦的产量和质量的发展。由于白粉病菌生理小种种类多并且其变异的速度较快,从而导致广泛种植的含有单一抗白粉病性基因的小麦品种的抗性发生变异,因此挖掘并利用新的抗病基因、培育出含有多个抗病基因聚合的抗病小麦品种具有十分重要的意义。在前期研究中,我们获得了高抗白粉病的小偃麦异附加系SN6306,它是用高感白粉的小麦品种烟农15与中间偃麦草杂交产生的后代。本研究以SN6306种质为研究材料,对小麦白粉病菌生理小种E09诱导的SN6306抗白粉病基因进行克隆和功能分析,对于TiAsp基因的研究奠定了一定的基础,主要结果如下:(1)TiAsp基因的克隆及功能初步分析利用RNA-seq技术对小麦白粉病菌E09诱导后的SN6306中的表达上调差异基因TiAsp基因进行克隆测序。利用在线基因序列分析软件分析表明,TiAsp基因的开放阅读编码框为1272bp,共编码423个氨基酸。TiAsp基因内部含有信号肽,信号肽的切割位点为第16和17个氨基酸之间,可能是一种分泌蛋白。ASP蛋白进行了进化树分析,发现TiAsp编码的天冬氨酸蛋白酶的氨基酸序列与乌拉尔图小麦以及粗山羊草中的ASPs相似,进化上表现出同源。大麦花叶病毒诱导的基因沉默(BSMV-VIGS)结果分析表明,TiAsp基因的短暂沉默,使原本高抗白粉病种质SN6306,受到E09白粉病菌生理小种的侵染,叶片表面出现白粉病菌孢子粉,说明TiAsp基因在响应白粉病菌的过程中起到了一定作用。SA(水杨酸)和MeJA(茉莉酸甲酯)激素诱导下,通过实时荧光定量分析结果表明,SA、MeJA两种激素均能调节TiAsp基因的表达,与0h相比,TiAsp基因均呈现出表达量先降低后升高的趋势。茉莉酸甲酯诱导下,TiAsp基因在60h表达达到最高峰,是0h的将近30倍。水杨酸激素诱导下,TiAsp基因在24h表达达到最高峰,是0h的将近4倍。这表明了TiAsp基因可能参与了水杨酸和茉莉酸激素调节途径。(2)TiAsp基因枪转化载体的构建及转基因苗的获得在实验室现有的Ubi启动子和pMBX17-YUC10基因枪表达载体基础上进行构建了TiAsp基因枪转化载体pMUbi-TiAsp,并进行基因枪转化,获得了转TiAsp基因的转基因植株。同时构建了用于小麦幼穗转化的TiAsp基因过表达载体pUbi-TiAsp,用于大田中进行小麦转化。(3)TiAsp基因的蛋白表达本研究构建了酵母表达用载体pPIC9K-TiAsp,拟利用毕赤酵母表达系统,对TiAsp基因编码的蛋白进行甲醇诱导表达,诱导出的蛋白将分泌到诱导培养基上清液,可通过进一步浓缩纯化获得ASP蛋白。