TCA循环是需氧生物细胞内广泛存在的代谢途径,是机体利用糖或其他物质氧化而获得能量的最有效方式。柠檬酸合酶,作为TCA循环的限速酶,参与细胞内多种生理过程,如:线粒体能量代谢、种子萌发和抗逆等,在医学、农学上具有广泛的应用价值。小麦条锈菌是一种活体营养专性寄生真菌,必须依赖侵染结构—吸器从寄主中获取营养。解析条锈菌的营养代谢过程,对于小麦条锈病的防控具有重要意义。大量的研究已经表明,柠檬酸合酶在病菌的生长发育及致病过程中起重要作用,然而,目前关于柠檬酸合酶在小麦条锈菌侵染过程中作用的研究尚未见报道。基于此,本研究对小麦条锈菌柠檬酸合酶基因进行克隆表达及功能鉴定,具体结果如下:通过生物信息学分析及PCR技术,成功克隆获得一条具有完整ORF的小麦条锈菌柠檬酸合酶基因,命名为PsCS1,其全长为1407bp,编码491个氨基酸,具有柠檬酸合酶的保守结构域;利用qRT-PCR对PsCS1在条锈菌侵染过程中的表达特征进行分析,PsCS1在条锈菌侵染早期上调表达;通过原核表达证明其具有柠檬酸合酶的功能;酶学活性分析显示:该酶在低温时酶活力较高,最适pH为8,K~+能显著提高柠檬酸合酶活性;BiFC试验表明PsCS1以多聚体的形式发挥作用;PsCS1在大肠杆菌过表达可以提高其对盐胁迫的抗性;利用烟草瞬时表达技术确定其定位在于线粒体;利用Higs技术沉默PsCS1基因,结果显示在条锈菌侵染120h菌落面积显著减少,7天时沉默植株与对照相比,病菌生物量减少33%,表明该基因的knockdown导致条锈菌的生长发育受到限制。以上研究结果将有助于明确柠檬酸合酶在小麦条锈菌在侵染及致病过程的作用,为揭示小麦条锈菌能量代谢的分子机制奠定基础,同时也为小麦条锈病防控策略的制定提供理论依据。