由小麦叶锈菌(Puccinia triticina)引起的小麦锈病是影响世界小麦稳产高产的重要病害之一,利用抗病品种是防治该病害最经济、安全、有效的方法。小麦抗叶锈基因Lr9、Lr15、Lr19、Lr25、Lr38和Lr45对我国的小麦叶锈菌具有很强的抗叶锈性。本研究以编号05-21-116③的小麦叶锈菌为接种菌株,其致病类型为THTS。该菌株在TcLr9、TcLr19、TcLr38和TcLr45上表现为低毒力,侵染表型分别为0、;、1、1,而在TcLr15和TcLr25上表现为高毒力,侵染表型均为4。小麦抗叶锈病近等基因系TcLr9、TcLr15、TcLr19、TcLr25、TcLr38、TcLr45和感病亲本Thatcher在接种该菌株后0 h、6 h、12 h、18 h、24 h、36 h、48 h、60 h、72h、84 h分别剪取不接菌和接菌材料的叶片,应用cDNA-AFLP技术从mRNA表达水平研究TcLr9、TcLr15、TcLr19、TcLr25、TcLr38、TcLr45和感病亲本Thatcher与小麦叶锈菌互作时的基因表达差异,获得如下结果:1.共选用226对选择性扩增引物组合对TcLr9、TcLr15、TcLr19、TcLr25、TcLr38、TcLr45和感病亲本Thatcher之间的表达差异进行了分析,共观察到7 554条条带,平均每对选择性扩增引物可获得33条扩增条带。2.筛选出68对引物能够在小麦抗叶锈病近等基因系TcLr9、TcLr15、TcLr19、TcLr25、TcLr38、TcLr45和感病亲本Thatcher之间扩增出特异表达条带,特异表达检出率为30.1%。68对引物共扩增出84条特异表达条带,并划分为9种不同的特异表达类型(Ⅰ～Ⅸ)。其中,Ⅰ、Ⅴ和Ⅶ型特异表达类型为组成型表达,共49条;Ⅱ、Ⅳ、Ⅳ和Ⅷ型特异表达类型表达上调,共21条;Ⅲ和Ⅸ型特异表达类型表达下调,共14条。有5种特异表达类型(Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ型)可能与小麦的抗病反应相关,并且这5种特异表达类型又分为两类亚型,第一类亚型是小麦抗叶锈病近等基因系与小麦叶锈菌互作时特异表达(Ⅳ型)或者表达量明显增加(Ⅵ、Ⅷ型),为诱导性特异表达类型;第二类亚型为组成型特异表达类型(Ⅴ、Ⅶ型)。3.对上述5种特异表达类型中8条特异表达片段进行序列测定和分析,在相应的数据库,经Blastn比对,有7个序列在数据库中找到同源序列,且与普通小麦(Triticumaestivum)和大麦(Hordeum vulgare)中的EST序列有较高的同源性,同源性为81%～100%,其中有6个来自普通小麦,1个来自大麦。通过Blastx比对,这7个差异表达序列所推导的蛋白质序列在GenBank中都能找到与其所对应的同源序列,同源性为59%～96%。其中,细胞色素P450酶系、GDA1/CD39家族蛋白、脱落酸胁迫成熟蛋白2可能与抗病相关。片段序列TcLr45-4(Ⅶ型)、TcLr38-15(Ⅴ型)和TcLr45-16(Ⅵ型)所推导的蛋白分别与细胞色素P450酶系、GDA1/CD39家族蛋白、脱落酸胁迫成熟蛋白2有同源性,其同源性分别为:68%、72%和85%。本研究利用cDNA-AFLP指纹图谱技术分析小麦抗叶锈病近等基因系TcLr9、TcLr15、TcLr19、TcLr25、TcLr38、TcLr45和感病亲本Thatcher之间mRNA水平上的表达差异,筛选出与抗病相关的差异表达片断,得到候选基因,为探明抗叶锈基因的抗性机制,筛选和克隆抗性基因奠定基础。