科技日報記者 王禹涵
面對小麥條銹病菌不斷變異的世界性難題，我國科學家成功繪制全球首張小麥抗條銹病基因全景圖譜，從全球尺度構建小麥條銹病“綜合抗源”核心資源庫。這項為小麥育種提供“基因導航”的突破性研究，7月23日發表于《自然·遺傳學》期刊，標志著我國在小麥病害防控基礎研究領域取得引領性突破。
小麥條銹病素有“小麥癌癥”之稱，其病原菌平均每五年產生一個新優勢小種，導致全球小麥年減產約10%。“這項研究首次系統揭示了抗病基因與病原菌流行演化的百年互作規律。”中國工程院院士、西北農林科技大學植物免疫研究團隊教授康振生表示。
研究團隊聯合崖州灣實驗室、中國科學院遺傳與發育生物學研究所，歷時五年構建了涵蓋2191份全球小麥種質的“綜合抗源”核心資源庫，并通過對近4.7萬份田間數據的深度挖掘，首次繪制出覆蓋431個遺傳位點的小麥基因組抗條銹病基因全景圖，清晰展現出抗性基因在全球麥區的時空分布特征。
在篩選后的559個與抗條銹病相關的候選基因中，研究團隊成功驗證了3個突破性抗條銹病基因的應用價值。其中，Yr5x基因對當前流行的新型強毒菌株表現出顯著抗性；Yr6/Pm1基因首次實現條銹病與白粉病的雙重防控，揭示了作物廣譜抗病的新機制；尤為重要的是，YrKB基因在抵御條銹病和葉銹病的同時，首次實現了抗病性與產量的協同提升。
“這張圖譜破解了困擾學界百年的抗病基因布局難題。”西北農林科技大學教授韓德俊表示，研究發現的抗條銹病基因組合，有望將小麥品種的抗病壽命從當前的3—5年延長至10年以上。目前攜帶新基因的育種材料已在多個主產區開展田間試驗，為減少農藥使用、保障糧食安全提供科技支撐。
