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植物在病理或病理相关的环境下诱导产生病程相关蛋白（pathogenesis relatedproteins，PRP／PRs），其在小麦抗叶锈病过程中的作用尚不明确。为此，本研究对PRP家族中的PR5和PR1两类基因开展研究。首先，在小麦抗叶锈病近等基因系TcLr19中获得PR5类基因--TaLr19TLP1，对其在叶锈菌和信号分子诱导下的基因表达模式进行了分析，并采用Western杂交技术明确了小麦中TaLr19TLP1蛋白的表达情况。同时，在前期研究基础上，分析已获得的PR1类基因TaLr19PR1表达模式，并利用基因枪介导法获得TaLr19PR1转基因阳性植株，通过接菌鉴定、组织病理学分析和蛋白表达检测明确其与小麦抗叶锈病防御反应具有相关性。具体内容包括以下几个方面：1.利用RT-PCR和保守同源序列法在小麦抗叶锈病近等基因系材料TcLr19中获得PR5类病程相关蛋白基因TaLr19TLP1的cDNA和DNA全长，并利用生物信息学软件和在线工具对TaLr19TLP1基因序列特征进行分析，在GenBank中获得登录号为KJ764822。2.应用半定量PCR技术检测TaLr19TLP1和TaLr19PR1基因表达模式。结果表明，在接种叶锈菌后不同时间点，TaLr19TLP1基因在非亲和组合中表达量比亲和组合中高，且表达高峰出现较早，说明其表达明显受小麦叶锈菌诱导。同时发现，TaLr19TLP1基因在茎中表达量最高，其次为叶，根中表达量最少；TaLr19PR1基因在叶中表达量最高，其次为茎，根中表达量最少。另外，明确两个基因的表达均受脱落酸（abscisic acid,ABA）和水杨酸（salicylic acid, SA）信号分子的诱导。3.成功构建原核表达载体pEASY-TaLr19TLP1和pEASY-TaLr19PR1，并明确其在大肠杆菌表达菌株BL21（DE3）中的最佳诱导条件。Western杂交结果表明，TaLr19TLP1在非亲和组合中蛋白表达量明显高于亲和组合中表达量；TaLr19PR1在转基因阳性植株中蛋白表达量明显高于受体小麦郑州5389中的表达量，进一步在蛋白水平上证明了目的基因与小麦叶锈病抗性具有相关性。4.对获得的转基因阳性植株T0代和T1代接种叶锈菌，利用考马斯亮蓝染色技术进行组织病理学观察和表型鉴定。结果显示，TaLr19PR1基因的导入对叶锈菌孢子的萌发和菌丝的生长在一定程度上起到了抑制作用，能延缓叶锈病的发病进程。以上研究结果分别从基因表达和功能验证方面证明了TaLr19TLP1和TaLr19PR1基因与TcLr19小麦抗叶锈病防御反应具有相关性，不但丰富了小麦抗叶锈病的遗传资源，而且为阐明小麦抗叶锈病机制提供了新的理论基础。