近日，西北農(nóng)林科技大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所等單位，在解決小麥條銹病菌不斷變異的世界性難題上取得重大突破，成功繪制全球首張小麥抗條銹病基因全景圖譜，構(gòu)建了小麥條銹病“綜合抗源”核心資源庫(kù)。
這項(xiàng)研究為小麥育種提供“基因?qū)Ш?rdquo;，標(biāo)志著我國(guó)在小麥病害防控基礎(chǔ)研究領(lǐng)域取得引領(lǐng)性突破。相關(guān)研究成果于7月22日發(fā)表在國(guó)際期刊《自然·遺傳學(xué)》上。
小麥條銹病被稱為“小麥癌癥”，導(dǎo)致全球小麥年減產(chǎn)約10%。研究團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、中國(guó)工程院院士、西北農(nóng)林科技大學(xué)教授康振生表示，這項(xiàng)研究首次系統(tǒng)揭示了百年來小麥抗病基因與病原菌變異之間的規(guī)律。
研究團(tuán)隊(duì)歷時(shí)5年，通過對(duì)近4.7萬份田間數(shù)據(jù)的深度挖掘，構(gòu)建了涵蓋2191份全球小麥種質(zhì)的小麥條銹病“綜合抗源”核心資源庫(kù)。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)首次繪制出覆蓋431個(gè)遺傳位點(diǎn)的小麥抗條銹病基因全景圖譜，清晰展現(xiàn)出抗性基因在全球麥區(qū)的時(shí)空分布特征。
康振生介紹，在篩選后的559個(gè)與抗條銹病相關(guān)的候選基因中，研究團(tuán)隊(duì)成功驗(yàn)證了3個(gè)突破性抗條銹病基因的應(yīng)用價(jià)值。其中，Yr5x基因?qū)Ξ?dāng)前流行的新型強(qiáng)毒菌株表現(xiàn)出顯著抗性；Yr6/Pm1基因首次實(shí)現(xiàn)條銹病與白粉病的雙重防控，揭示了作物廣譜抗病的新機(jī)制；YrKB基因在抵御條銹病和葉銹病的同時(shí)，首次實(shí)現(xiàn)了抗病性與產(chǎn)量的協(xié)同提升。
“這張圖譜破解了困擾學(xué)界百年的抗病基因布局難題。”康振生介紹，研究發(fā)現(xiàn)的抗條銹病基因組合，有望將小麥品種的抗病壽命從當(dāng)前的3至5年，延長(zhǎng)至10年以上。目前，攜帶新基因的育種材料已在多個(gè)小麥主產(chǎn)區(qū)開展田間試驗(yàn)，為減少農(nóng)藥使用、保障糧食安全提供科技支撐。
