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植物雄性不育与能量代谢正常与否密切相关，丙酮酸是能量代谢途径中极为重要的能源物质，而丙酮酸脱氢酶激酶（PDK）在高等生物的能量代谢调节中发挥着重要的作用。本研究首先选取小麦花药为试验材料测定了几种供试材料中的丙酮酸含量，旨在研究三羧酸循环代谢的底物-丙酮酸含量的差异，为分析小麦花药败育提供依据。在此基础上为了分析TaPDK基因及编码蛋白的基本特征，进一步研究该蛋白的生物学功能及寻找与其互作蛋白。根据GenBank报道的小麦PDK基因(BT009355)序列，获得TaPDK基因的全长，采用生物信息学方法对其开放阅读框的序列进行氨基酸组成、保守区、磷酸化位点及同源性等进行分析，并进一步构建原核表达载体pET-23d-PDK，表达产物经镍亲和层析柱和胶带回收处理进行纯化目标蛋白，获得下述重要结果：（1）三类供试材料花药中丙酮酸含量测定结果表明，花药发育的单核晚期丙酮酸含量达到最低，可能因为丙酮酸参与三羧酸循环、为能量代谢途径提供底物，所以此时花药中丙酮酸含量较低，最容易引起花药败育。花药发育至二核期以前，三类供试材料花药中丙酮酸含量无显著差异，而三核期生理型不育株中丙酮酸含量却急剧下降，说明SQ-1诱导的小麦生理型不育系的能量代谢途径更容易受到影响。丙酮酸含量降低可能影响正常的能量代谢途径的进行，即很有可能引起TCA循环受阻，能量供应不足，导致花药发育不足，进而使花粉败育。（2）TaPDK基因的克隆与序列分析：经研究TaPDK基因的完整开放阅读框稀有密码子含量为25%，编码364个氨基酸残基，分子量41kD，亚细胞定位预测其位于线粒体内，利用生物信息学对蛋白结构和功能进行了初步分析。预测TaPDK蛋白拥有一个高度保守的类组氨酸激酶（HATPase_c）结构域，包含13个α螺旋和8个β折叠，具有结合ATP的功能和丝氨酸/苏氨酸激酶活性，可以使组氨酸残基自身磷酸化。（3）TaPDK基因的原核表达和鉴定：在获得了TaPDK基因全长cDNA的基础上，将其克隆至原核表达载体pET-23d（+）中，构建了重组表达载体pET23d-PDK，表达产物经SDS-PAGE和Western Bloting验证，获得与预期相符的40kD的重组蛋白，表明目的蛋白在大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中得到成功表达。（4）目的蛋白的纯化：通过构建原核表达载体、优化表达条件，进而对目的蛋白进行融合表达，表达产物经镍亲和层析柱进行初步纯化。但是原核表达体系中经常出现的非特异融合蛋白，采用胶带回收处理对表达蛋白进行二次纯化，最终得到高质量的TaPDK蛋白。综上，本研究对TaPDK蛋白进行了初步探索，建立了原核表达体系，并进一步分离纯化了TaPDK蛋白，为下一步制备多克隆抗体、研究其功能奠定了基础，为研究TaPDK蛋白在SQ-1诱导的小麦生理型雄性不育过程中能量代谢方面的调控机制提供了科学依据。