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落叶松-杨栅锈菌(Melampsora larici-populina Kleb.，简称MLP)引起的杨树叶锈病，是杨树生产上的一类主要的叶部病害。MLP主要引起杨树叶片提前并大量的脱落，降低杨树的生产量，造成杨树材质的不断下降，继而影响杨树人工防护林及用材林的发展。因此，研究受侵染寄主杨树的病程相关蛋白（PR-protein）及其基因，对于抗病杨树的分子育种，具有重要的理论意义和实际价值。几丁质酶（Chitinase）是植物抗病防御机制中一类重要的病程相关蛋白，属于PR-3，PR-4，PR-8及PR-11。本试验采用RACE技术克隆了川杨几丁质酶基因PsChiI的cDNA全长序列，并对其序列及编码产物进行了生物信息学分析分析。通过实时荧光定量PCR技术验证了该基因受到病原菌真菌侵染后非亲和组合和亲和组合中不同时段的表达情况。具体研究结果如下：1、川杨几丁质酶基因PsChiI序列克隆。以杨栅锈菌Sb052接菌后0h，12h，24h和48h的杨树叶片为材料提取的总RNA，混合后作为RNA模板。分别反转录得到中间片段、3’RACE和5’RACE第一链cDNA。根据win8序列设计引物扩增获得cDNA中间片段序列。以此序列为基础，设计3’末端和5’末端基因特异性引物进行RACE扩增，分别得到了327bp的5’末端和663bp的3’末端序列。2、川杨几丁质酶基因PsChiI序列全长和分析。用SeqMan软件进行拼接得到杨树叶片几丁质酶基因全长并设计全长引物进行验证。PsChiI基因cDNA序列全长1145bp，具有起始密码子ATG和终止密码子TAG，包含有960bp的开放阅读框，38bp的5’-UTR和147bp的3’-UTR，共编码319个氨基酸，因此PsChiI应该是一条完整的cDNA全长序列，已在GenBank注册，登录号为KC416180。3、川杨几丁质酶基因PsChiI的生物信息学分析。通过在线软件和工具以及MEGA5.0分析了PsChiI基因序列及编码蛋白序列的理化性质及结构。结果表明，PsChiI编码蛋白序列的分子质量约为35.7ku，理论等电点PI为5.03，在其N-末端有一段21个氨基酸的信号肽结构。该编码蛋白不含跨膜结构，极有可能是胞外的分泌蛋白。PsChiI编码蛋白有糖苷水解酶19家族几丁质酶特征序列，并具有几丁质酶结合区和催化区以及与溶菌酶相似超家族类似的结构序列。由此可知，该基因编码蛋白为Class Ib类的酸性几丁质酶，是一种胞外分泌蛋白，属于糖苷水解酶类第19家族。4、川杨几丁质酶基因PsChiI的实时荧光定量表达。采用实时荧光定量方法检测PsChiI基因在寄主川杨分别接种非亲和组合菌系Sb052和亲和组合菌系Th053后的表达情况。结果表明，PsChiI基因在两种组合中的各个时段都有表达，其中，以48hpi表达量最高，基本为0hpi对照表达量的7倍，之后逐渐降低，直至96hpi以后基本维持稍低于在0hpi的表达水平。由此推测其参与了寄主川杨抵抗病原菌的防御机制。