小麦叶锈病是由小麦叶锈菌（Puccinia triticina）引起的一种世界性小麦重要病害，抗病品种的选育和合理利用是防治该病最经济、有效和环保安全的方法。抗病基因的克隆及相关功能研究为基因的合理利用提供重要依据。小麦抗叶锈病基因Lr24来源于长穗偃麦草(Agropyron elongatum)，国内外目前未见有对该基因有毒力菌株的报道。本研究以小麦抗叶锈近等基因系TcLr24幼苗为材料，构建受小麦叶锈菌胁迫的cDNA文库，并对文库进行了初步筛选；继而以一个TcLr24中特异表达的RNF片段为靶序列，通过cDNA末端快速扩增(RACE)技术获得其cDNA序列全长，并构建的原核表达载体对该基因进行原核表达。主要研究结果如下：1、以TcLr24为材料，分别于接菌后0h、6h、12h、18h、24h、36h、48h、60h、72h、96h剪取叶片，提取各时间点的总RNA，等量混合后纯化mRNA作为反转录模板。用In-Fusion SMARTerTMDirectional cDNA Library Construction Kit构建了不同时间点混合的TcLr24叶片的cDNA文库。文库包含2.1×106个单克隆，插入片段介于在0.5-1.5kb之间，平均插入片段大小为1.0kb。随机挑取30个克隆进行测序，经比对发现与ATP结合蛋白、细胞周期T1家族蛋白、纤维鞘CABYR结合蛋白、生长素转运蛋白和组蛋白去乙酰化酶HDAC3等相关的EST序列。2、以前期研究利用RNA指纹图谱技术获得的在TcLr24和Thatcher与小麦叶锈菌互作时的差异表达片段R27和3′RACE序列为靶序列，提取TcLr24的总RNA并反转录成cDNA，设计5′RACE扩增引物，应用Touchdown程序从cDNA模板中扩增得到750bp的目的片段，经回收测序，成功与靶序列拼接，得到cDNA1475bp全长基因序列。根据开放阅读框两侧设计全长基因引物，分别在TcLr24gDNA和cDNA中获得1048bp和1816bp的条带并测序。基因结构分析发现，该基因含4个内含子和5个外显子。该基因包含1038bp的开放阅读框，编码345个蛋白质氨基酸序列，221bp的5′非翻译区，216bp的3′非翻译区和29bp的多聚腺苷酸尾，该基因编码产物具有GMP合成酶、天冬酰胺合酶等结构域。进化树分析表明：该基因与山羊草和大麦亲缘关系较近，与高粱亲缘关系较远。该蛋白的分子量是38.64kDa，是亲水性蛋白。小麦染色体缺体四体定位将该基因定位于1B染色体。3、将GMP合成酶基因的ORF插入到pGEM-T easy Vector克隆载体中，获得的重组质粒R27-T经BamHⅠ和XhoⅠ双酶切，将回收的酶切片段定向插入经BamHⅠ和XhoⅠ双酶切的表达载体pET-28a（+）中，获得原核表达载体R27-pET-28a，把正确序列的重组质粒转化到大肠杆菌表达菌株Transetta（DE3）中，表达出的融合蛋白分子量大小为38kDa左右。