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条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici)是严重危害小麦生产的专性寄生真菌,长期威胁全世界小麦的安全生产。病菌的频繁变异导致抗病品种抗性不断“丧失”,引发病害不断流行。作为严格的活体营养专性寄生菌,由于缺乏高效可靠的转化体系且不能离体培养,条锈菌致病基因功能以及小麦与条锈菌互作机理研究相对滞后。因此,研究小麦条锈菌的致病机理及小麦与条锈菌互作机理对病害防控具有重要意义。本研究的目的是明确小麦条锈菌效应基因PSTG＿15539的功能及与寄主植物互作过程中的作用,为解析该基因对病原菌的生长发育以及在致病性中发挥的功能提供理论基础。利用RT-PCR克隆获得PSTG＿15539的c DNA全长;利用生物信息学软件分析了该效应蛋白编码的氨基酸序列的特征;利用酵母分泌系统,农杆菌介导的瞬时表达,实时荧光定量RT-PCR(q RT-PCR)技术,亚细胞定位,III型分泌系统(T3SS),病毒诱导的基因沉默技术(VIGS),酵母双杂交筛库等初步明确该基因的功能。序列分析表明,PSTG＿15539开放阅读框(open reading frame,ORF)全长624 bp,编码208个氨基酸。生物信息学软件预测信号肽位于N端1-20个氨基酸,不含跨膜结构及核定位信号。酵母分泌系统分析表明,PSTG＿15539的信号肽具有分泌功能,为典型的分泌蛋白。注射含有PSTG＿15539的重组农杆菌菌液,可以抑制由BAX引起的细胞死亡(Cell Death)。q RT-PCR的结果表明,PSTG＿15539在侵染初期上调表达,其中在6h,5d表达量较高。亚细胞定位分析表明,在小麦原生质体中,PSTG＿15539在整个细胞中均有分布。通过细菌T3SS将效应基因分泌到小麦叶片,发现其能抑制小麦的PTI和ETI。瞬时沉默PSTG＿15539导致条锈菌生长发育受到抑制,产孢量显著下降。酵母双杂筛选获得了Ta SPOP候选靶标,BIFC验证PSTG＿15539与Ta SPOP在细胞膜上互作。综上结果表明,小麦条锈菌效应基因PSTG＿15539在小麦条锈菌与宿主互作的过程发挥一定的毒性功能。