面对小麦条锈病菌不断变异的世界性难题，我国科学家成功绘制全球首张小麦抗条锈病基因全景图谱，从全球尺度构建小麦条锈病“综合抗源”核心资源库。这项为小麦育种提供“基因导航”的突破性研究，7月23日发表于《自然·遗传学》期刊，标志着我国在小麦病害防控基础研究领域取得引领性突破。
小麦条锈病素有“小麦癌症”之称，其病原菌平均每五年产生一个新优势小种，导致全球小麦年减产约10%。“这项研究首次系统揭示了抗病基因与病原菌流行演化的百年互作规律。”中国工程院院士、西北农林科技大学植物免疫研究团队教授康振生表示。
小麦抗条锈病基因全景图及抗性优异等位基因频率的时空分布。西北农林科技大学宣传部供图
研究团队联合崖州湾实验室、中国科学院遗传与发育生物学研究所，历时五年构建了涵盖2191份全球小麦种质的“综合抗源”核心资源库，并通过对近4.7万份田间数据的深度挖掘，首次绘制出覆盖431个遗传位点的小麦基因组抗条锈病基因全景图，清晰展现出抗性基因在全球麦区的时空分布特征。
在筛选后的559个与抗条锈病相关的候选基因中，研究团队成功验证了3个突破性抗条锈病基因的应用价值。其中，Yr5x基因对当前流行的新型强毒菌株表现出显著抗性；Yr6/Pm1基因首次实现条锈病与白粉病的双重防控，揭示了作物广谱抗病的新机制；尤为重要的是，YrKB基因在抵御条锈病和叶锈病的同时，首次实现了抗病性与产量的协同提升。
“这张图谱破解了困扰学界百年的抗病基因布局难题。”西北农林科技大学教授韩德俊表示，研究发现的抗条锈病基因组合，有望将小麦品种的抗病寿命从当前的3—5年延长至10年以上。目前携带新基因的育种材料已在多个主产区开展田间试验，为减少农药使用、保障粮食安全提供科技支撑。
