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小麦叶锈病是一种气传性病害，在世界范围内均有发生，对小麦造成严重的产量损失。小麦叶锈菌（Puccinia triticinia）是一种专性寄生菌，其病菌无毒（Avirulence，Avr）基因与寄主抗病（Resistance，R）基因互作符合Gene-for-gene理论。研究病原物致病机制对于锈病的防控具有重要意义。过去分子水平的研究主要研究小麦抗叶锈菌的分子机制和基因表达机理以及挖掘小麦抗叶锈基因等，而对于小麦叶锈菌寄生及致病的分子机制和基因表达研究较少。本研究以中国小麦叶锈菌为研究材料，利用最新的基于Illumina测序的转录组测序手段，从转录组水平研究叶锈菌的发育及致病相关基因，研究将通过对不同毒力菌株、不同状态下的RNA分析，有效揭示其差异，进而推测可能的致病相关基因，为能更好地揭示小麦与小麦叶锈菌之间的相互作用提供依据，同时也将有助于更好的寻找抗菌药物靶点，促进抗菌药物的开发研究，具有重要的理论意义和重大的创新。本研究主要结果如下：1.对小麦叶锈菌进行转录组de novo测序，通过Illumina HiSeqTM2000平台测序，总计产出4153708620nt数据。组装获得46008个Unigene，总长达到31256810nt，平均长度为679nt，N50达到1064nt。注释到Nr、Nt、Swiss-Prot、KEGG、COG和GO库的Unigene分别是25960个、17884个、14822个、14384个、11004个和11241个，所有注释上的Unigene总计27030个。预测编码蛋白框（CDS），比对到蛋白库的CDS有25834个，预测出的CDS有6646个，共32480个。SSR共7804个，获得SSR引物3065对。2.对小麦叶锈菌09-12-284-1和09-19-727-1严重感染的接种后第六天的小麦叶组织和这两个菌的夏孢子的总RNA进行Illumina HiSeqTM2000双末端测序，将测序结果比对到小麦叶锈菌de novo测序得到的转录组上，分别得到了7206771、7070710、7316832和7273551条Total Mapped Reads，样品Tc2842与参考基因组的比对数达到33.04%，与参考基因的比对达到40.74%；样品Tc7272与参考基因组的比对数达到27.52%，与参考基因的比对达到33.94%；样品PT2843与参考基因组的比对数达到46.49%，与参考基因的比对达到56.26%；样品PT7273与参考基因组的比对数达到47.66%，与参考基因的比对达到57.29%。3.基于RPKM法，在感病组织样品Tc2842对Tc7272中共有10077个上调表达基因，10699个下调表达基因，差异表达显著的基因63个，其中Tc2842对Tc7272有34个基因上调，29个基因下调。在夏孢子样品PT2843对PT7273中共有9645个上调表达基因，7044个下调表达基因，差异表达显著的基因64个，其中有62个基因上调，2个基因下调。在样品Tc2842与PT2843相比共有15798个上调表达基因，5323个下调表达基因，差异表达显著的基因7706个，其中有6384个基因显著上调，1322个基因显著下调。在样品Tc7272对PT7273中共有15541个上调表达基因，5331个下调表达基因，差异表达显著的基因7814个，其中有6572个基因显著上调，1242个基因显著下调。4.差异表达基因功能分析发现具有GO功能注释的基因主要参与结合、水解、催化、物质转移、信号转导、物质合成和物质代谢等过程。在Tc7272-vs-Tc2842和PT7273-vs-PT2843的差异表达基因中一共筛选出12个基因，推测其可能与小麦叶锈菌的发育或致病性相关，注释到Broad的信息有酪氨酸酶（Unigene13386Tc152）、Hsp20（Unigene19506Tc152和Unigene11663Tc152）、类甜蛋白（Unigene4298Tc152）、枯草杆菌素类蛋白酶（Unigene14052Tc152）、糖基水解酶家族18（Unigene4195Tc152）、细胞色素P450（Unigene4769Tc152）、信息素A因子受体（Unigene9410Tc152）、果胶酯酶（Unigene21335Tc152）、MFS超家族转运蛋白（Unigene9911Tc152）、 PAZ domain/Piwi domain（Unigene11491Tc152）和主体内在蛋白（Unigene8781Tc152）。信号肽预测发现12个基因编码的蛋白中有5个具有信号肽，4个具有跨膜区。研究为深入开展叶锈菌致病机制研究构建了良好平台。