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过敏性反应（Hypersensitive Response,HR）是植物抗病机制中最常见的一种抗病表现形式。过敏性诱导反应蛋白是参与植物HR过程的一类蛋白。目前在小麦上尚未见TaHIR2的报道。为明确TaHIR2及其所编码蛋白在小麦中的存在状况及其与小麦抗叶锈病性的关系,本研究以受叶锈菌侵染的小麦抗叶锈病近等基因系TcLr15为材料,利用PCR技术克隆获得小麦过敏性诱导反应蛋白2（TaHIR2）的cDNA及基因组DNA序列;利用实时定量PCR（qRT-PCR）技术对小麦与叶锈菌亲和及非亲和互作过程中TaHIR2的表达模式进行了分析;通过构建原核表达载体对该基因进行原核表达,产生的蛋白用于制备抗体,利用Western杂交技术对小麦中该基因所编码蛋白的表达情况进行检测;构建了含有TaHIR2基因的重组质粒,通过基因枪介导法分别对小麦品种TcLr15和Thatcher的成熟胚性愈伤组织进行了转化。主要内容包括以下几个方面:1.小麦TaHIR2基因克隆及序列分析。以小麦抗叶锈病近等基因系TcLr15和非亲和叶锈菌株05-19-43②为材料,以接菌24 h、48 h和72 h小麦叶片总RNA的等量混合物为模板,通过RT-PCR技术获得小麦TaHIR2的cDNA序列。同时以TcLr15的基因组DNA为模板,通过PCR技术获得TaHIR2的DNA序列。2.小麦TaHIR2时空表达模式分析。以接种非亲和叶锈菌05-19-43②和亲和叶锈菌05-5-137③的小麦TcLr15叶片为材料,应用qRT-PCR技术检测接种不同毒力叶锈菌后小麦叶片中TaHIR2的时间表达模式。结果表明TaHIR2受叶锈菌诱导18 h时表达量均上升,在接种36 h时达到最大,然后下降。但在非亲和组合中,24 h和36 h的表达量要明显高于亲和组合。以小麦TcLr15的幼根、幼茎、幼叶和种子为材料,应用qRT-PCR技术检测TaHIR2在这几种组织中的表达量差异。结果表明TaHIR2在小麦幼叶中的表达量最大。3. TaHIR2蛋白在叶锈菌侵染不同时间点的小麦叶片中表达模式分析。将TaHIR2基因的编码区插入到表达载体pET-30（+）中,获得原核表达载体TaHIR2-pET-30a,重组质粒转化大肠杆菌表达菌株BL21（DE3）。对阳性菌株的蛋白表达条件进行优化,确定IPTG的最佳诱导浓度为0.3 mM,最佳诱导时间为7 h。表达的融合蛋白分子量为37 kDa左右,该蛋白存在于包涵体中。用Ni2+-His亲和层析柱对蛋白进行纯化后,经SDS-PAGE电泳检测呈现单一条带。纯化的蛋白用于免疫兔子,制备抗体,当效价达到1:76800时,利用Western杂交检测抗体质量,并对小麦中TaHIR2蛋白的表达情况进行检测。杂交结果表明,在小麦中确实存在TaHIR2蛋白。对叶锈菌侵染不同时间点的小麦叶片中TaHIR2蛋白的表达模式进行分析。结果表明在非亲和组合中,TaHIR2蛋白的表达量在检测的时间进程中平稳增长,60 h时达到最大,而在亲和组合中,蛋白的表达量在96 h时达到最大。4. TaHIR2基因植物高效表达载体构建及再生小麦幼苗获得。将TaHIR2基因的编码区定向插入到载体pAHC-25中,获得重组质粒TaHIR2-pAHC-25,利用基因枪介导法将该重组载体转化小麦品种TcLr15和Thatcher的成熟胚性愈伤组织,经分化筛选后获得再生的小麦幼苗。本研究在克隆获得小麦TaHIR2 cDNA及基因组DNA序列基础上,利用实时定量、Western杂交及转基因等技术对TaHIR2基因进行系统研究,研究结果一方面丰富了小麦的基因资源,另一方面对于揭示该基因在小麦中的功能,同时为阐明HR的发生机制提供新的实验支持。