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研究表明,非特异性脂质转移蛋白(non-specific lipid transfer proteins,nsLTPs)参与了植物对病原菌的防御反应中。DIR1就是一类nsLTP蛋白,它能够与体外脂质相互作用,并且当植物受到病原物侵染时,可将抗病信号转移至远端未侵染的组织并诱发植物的系获得性抗病性(systemic acquired resistance,SAR)。然而,在合谷类植物中,DIR1的功能确知之甚少。在本研究中,我们从小麦品种“水源11”中克隆得到了一个DIR1同源基因,并命名为TaDIR1-2。序列分析表明,TaDIR1-2属于nsLTP-Ⅱ型蛋白,并与水稻的DIR1同源关系最近。亚细胞定位实验表明TaDIR1-2定位于小麦细胞的细胞质和细胞膜中。荧光定量实验表明TaDIR1-2在小麦根,茎和叶中均有表达,并且能够被锈菌,水杨酸(Salicylic Acid,SA),低温处理诱导。在烟草中,瞬时过表达TaDIR1-2不能诱导细胞死亡或抑制由Bax诱导的细胞死亡。在小麦中,沉默TaDIR1-2并接种小麦条锈菌后,受锈菌诱导产生的SA,过敏性坏死面积,活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)均有所增加。在沉默植物中,病程相关蛋白TaPR1,TaPR2,TaPAL和活性氧合成相关蛋白基因TaNOX被显著诱导,活性氧清除蛋白基因TaCAT和TaSOD的表达则受到了抑制。结果表明,TaDIR1-2可能通过调节ROS和/或SA的信号参与了小麦的抗病性,起负调控作用。 AZI1是由壬二酸诱导的一种脂质转移蛋白并与杂交脯氨酸丰富蛋白(HyPRP)具有较高的同源关系,并参与了植物与病菌互作过程中所激发的SA信号通路。此外,AZI1与MPK3相互作用,形成蛋白复合物,从而在植物的非生物胁迫中发挥关键作用。然而,在小麦与调锈菌的互作过程中,AZI1的功能未见报道。在本研究中,我们从小麦品种“水源11”中克隆出AZI1的同源基因,并命名为TaAZI1。研究结果表明,在小麦细胞中,TaAZI1分布在细胞质和细胞膜中。荧光定量实验表明TaAZI1在小麦根,茎和叶中均有表达,TaAZI1能够被条锈菌,SA,乙烯,低温(4℃)及盐处理显著诱导。通过病毒诱导的基因沉默TaAZI1后,小麦的坏死面积,活性氧面积和SA积累显著增加,TaPR1,TaPR2,TaPAL和TaNOX的表达量显著上升,而活性氧清除基因TaCAT和TaSOD明显下调。因此,我们推测TaAZI1通过ROS和/或SA信号通路参与了节小麦对于条锈菌的抗病性,起负调控作用。