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由专性寄生真菌小麦白粉病菌(Blumeriagraminisf.sp.tritici)引起的小麦白粉病是世界上许多国家小麦生产中危害日趋严重的病害之一，来自于小麦近缘物种簇毛麦的抗白粉病基因Pm21对白粉病抗性强、抗谱广，已经作为我国小麦抗白粉病育种的新一代抗源被广泛利用。本实验室曹爱忠等(2006)通过基因芯片杂交技术筛选到一个白粉菌诱导后上调表达的抗病相关基因Stpk-Ⅴ，并获得了它的全长cDNA序列。把该基因转入感病小麦可提高其抗病性，推测Stpk-Ⅴ基因可能是Pm21位点的重要组成部分。虽然在普通小麦扬麦158中存在stpk-Ⅴ的直系同源基因Ta-A-Stpk，Ta-B-Stpk，Ta-D-Stpk，但该品种没有表现出对白粉病抗性的原因仍然未知。为了进一步研究基因stpk-Ⅴ和直系同源基因在抗白粉病功能上的差异，本研究开展了对基因的启动子扣基因功能分析两个方面的工作: 1、将胡佳梦(2010)从普通小麦cDNA中克隆得到的stpk-Ⅴ的同源基因Ta-D-Stpk构建超表达载体，利用基因枪转化法将Ta-D-Stpk转到感病小麦扬麦158中，进行功能互补实验，验证Ta-D-Stpk基因是否具有抗白粉病功能; 2、根据Stpk-Ⅴ启动子的序列设计引物，利用同源克隆法克隆Stpk-Ⅴ及其在普通小麦A、B、D三个基因组中直系同源基因的启动子，将这些启动子分别命名为pStpk-Ⅴ，pTa-A-Stpk，pTa-B-Stpk和pTa-D-Stpk。将这些启动子分别置于GFP之前，融合载体分别命名为pSGFP-pStpk-Ⅴ,pSGFP-pTa-A-Stpk,pSGFP-pTa-B-Stpk,pSGFP-pTa-D-Stpk,利用瞬间表达方法检测这些启动子是否具有组成型表达活性。同时，将这些启动子置于GUS之前，融合载体分别命名为pAHC25-pBI220-pStpk-Ⅴ，pAHC25-pBI220-pTa-A-Stpk,pAHC25-pBI220-pTa-B-Stpk,pAHC25-pBI220-pTa-D-Stpk,利用瞬间表达方法检测这些启动子是否具有白粉菌诱导表达活性，检测是否是启动子的差异造成簇毛麦基因与普通小麦直系同源基因在白粉病抗性上的差异。 实验结果表明: 1、在转化了pSGFP的阳性对照叶片上，有大量GFP表达细胞，而转化了pSGFP-pStpk-Ⅴ，pSGFP-pTa-A-Stpk，pSGFP-pTa-B-tpK和pSGFP-pTa-D-Stpk的叶片上，仅有个别细胞中有GFP基因表达，且信号微弱，所以pStpk-Ⅴ，pTa-A-Stpk，pTa-B-Stpk和pTa-D-Stpk不具有组成型启动子特征，是非组成型启动子。 2、分别转化pAHC25-pBI220-pStpk-Ⅴ，pAHC25-pBI220-pTa-A-Stpk，pAHC25-pBI220-pTa-B-Stpk和pAHC25-pBI220-pTa-D-Stpk四种表达载体的扬麦158叶片表皮，在未接种白粉菌的叶片上观察不到GUS基因表达的细胞，然而接种白粉菌的叶片上都能够观察到有GUS表达的细胞，并且在转化pAHC25-pStpk-Ⅴ表达载体的叶片中观察到的GUS细胞数目比转化pAHC25-pBI220-pTa-A-Stpk，pAHC25-pBI220-pTa-B-Stpk，pAHC25-pBI220-pTa-D-Stpk表达载体的叶片中观察到的GUS细胞数目多，由此推测簇毛麦Stpk-Ⅴ基因的启动子pStpk-V和普通小麦扬麦158Stpk基因的启动子pTa-A-Stpk，pTa-B-Stpk和pTa-D-Stpk都能受到白粉菌的诱导表达，并且pStpk-Ⅴ活性强于pTa-A-Stpk，pTa-B-StpkpTa-D-Stpk的活性。 3、利用基因枪转化法将Ta-D-Stpk转入扬麦158中，获得了6株稳定的T0代转化植株。对其T1代植株进行白粉病抗性鉴定，结果表明Ta-D-Stpk的超量表达不能提高对白粉病的抗性。