小麦条锈病是一种气传性的低温真菌病害,严重威胁小麦的生长。小麦条锈病有寄生严格、变异性高、流行广布、气流传播和孢子繁殖速度快等特点,所以条锈病极易流行爆发,使小麦颗粒无收。通常使用小麦抗病品种是防治小麦条锈病最有效并且环保的措施。然而,由于条锈菌毒性变异频繁,新的毒性小种不断出现,使小麦品种抗锈性极易失效而失去其利用价值,感病基因的研究为育种新的抗病品种提供了新思路。本研究的结果如下:1、本研究从小麦-条锈菌亲和互作的cDNA文库中获得差异表达序列,结合荧光定量PCR的实验结果筛选到小麦重金属相关的异戊烯化蛋白TaHIPP1基因候选EST序列,以小麦“水源11”为模板,通过RT-PCR克隆得到基因,该基因全长736 bp,包含468bp的开放阅读框,编码一条由155个氨基酸组成的肽链。通过氨基酸序列分析得知,TaHIPP1基因N-端含有一个核定位信号(NLS),中部有一个重金属结合结构域(HMA),C-端含有一个法尼基转移酶识别基序(CaaX)。利用小麦原生质体对TaHIPP1进行亚细胞定位,发现其在核质中都有分布。通过酵母系统过表达TaHIPP1基因,表明细胞生长速率在高盐和重金属胁迫下显著上升。2、利用qRT-PCR技术,分析TaHIPP1基因在生物和非生物胁迫下的表达特征,发现在小麦与CYR31的亲和互作体系中该基因上调表达明显,小麦与CYR23的非亲和体系中表达不明显。在非生物胁迫中,外源激素ABA和伤害胁迫下该基因表达上调。3、利用VIGS技术研究在小麦-条锈菌互作体系中TaHIPP1基因的功能,发现沉默掉TaHIPP1后植株抗病性增强,推测其可能是一个感病基因。4、利用酵母双杂技术筛选并验证TaHIPP1与小麦电压依赖阴离子通道蛋白(Voltage-dependent anion channel)TaVDAC1互作。综合上述结果,TaHIPP1可能是一个感病基因,并在植物防御反应中发挥着重要作用。