小麦(Triticum aestivum)是世界上重要的粮食作物，条锈病是危害小麦生长的最严重病害之一。抗病品种培育和使用是最为经济有效的防治条锈病的措施，而定位和克隆更多新的抗条锈病基因，提供新的遗传资源，对于小麦抗病育种具有非常重要的意义。乌拉尔图小麦(Triticum urartu)是二倍体野生单粒小麦，是六倍体小麦的A基因组的祖先物种，自然界中存在大量的种质资源，可以作为发掘抗条锈病基因的良好基因资源。本研究以乌拉尔图小麦为实验材料，定位和克隆新的抗条锈病基因，并对其进行功能研究。　　首先，从75份乌拉尔图小麦材料中筛选出53份对条锈菌生理小种CYR33具有抗性的乌拉尔图小麦材料。其中Tu-51与已测序的感病材料G1812杂交，构建了用于定位和克隆抗条锈病基因的F2代群体。F2代的抗感分离比符合3∶1(x2=1.481，P=0.224)，显示Tu-51中对条锈菌(Puccinia striiformis f.sp.tritici，Pst)CYR33的抗性由单一位点的显性基因控制。　　依据普通小麦中的SSR、EST标记，设计并筛选在抗、感乌拉尔图小麦亲本中的多态性标记，对抗条锈病基因进行粗定位，将该基因定位于5AL染色体上;然后以近缘种属二穗短柄草中的序列与乌拉尔图小麦G1812的序列进行共线性作图，设计SSR和dCAPs标记，筛选抗感亲本材料的多态性标记，将抗病基因精细定位于标记SCF22与SCF24之间的0.102cM之内。该区间定位在乌拉尔图小麦G1812的单个scaffold上，该区域内共有4个基因，通过同源克隆得到抗病亲本中该区域内的4个基因，暂时命名为CG1、CG2、CG3和CG4。这4个基因分别编码一个氨基端和羧基端均具有额外结构域的R蛋白、一个典型的CC-NBS-LRR蛋白、一个F-box蛋白、一个锚蛋白重复序列(ankyrin repeat，ANK)。4个候选基因在抗、感亲本之间的序列比对分析表明，CG1在抗病亲本中相比感病亲本有1000bp左右的插入，CG2、CG3和CG4等三个基因在抗感亲本中序列差异主要为多个SNP。　　接种Pst CYR33后对4个候选基因的表达谱分析以及RNA-seq结果表明，CG1在接菌后表达量下降，CG2接菌前后表达量不变，而CG3和CG4均未检测到表达。综合以上结果，将候选基因锁定为CG1和CG2。　　采用转基因的方法对候选基因进行验证，分别将CG1和CG2两个基因转入到对Pst CYR33感病的六倍体小麦品种Bobwhite中，对转基因株系的抗病性鉴定结果表明，CG1和CG2均能增强Bobwhite对Pst CYR33的抗性，推测都是功能基因。　　CG1和CG2是基因组上紧密连锁的两个相邻的R基因。CG1全长蛋白、氨基端结构域、NBS-LRR、羧基端结构域以及不同的结构域组合在烟草叶片中瞬时表达均不足以引起细胞死亡。CG1蛋白的氨基端结构域以及coiled-coil结构域均能各自形成二聚体。CG1的coiled-coil结构域能与CG2的coiled-coil结构域之间相互作用。这些结果暗示CG1与CG2可能共同控制乌拉尔图小麦对条锈病的抗性。　　综上所述，本研究采用图位克隆的方法在乌拉尔图小麦中克隆了抗条锈病的两个新的功能基因，为小麦育种提供了新的抗性资源，有助于培育更加持久而又稳定的多系抗性品种。