科学家找到小麦抗条锈病新基因

YrAS2388基因可提供对小麦和大麦条锈病的抗性

9月6日，《自然通讯》发表了一个新的小麦抗条锈病基因YrAS2388(国际无。网上。山东农业大学吴佳杰教授的团队、四川农业大学刘登才教授的团队和爱达荷大学傅道林教授的团队成功克隆了该基因。他们对其影响小麦抗条锈病的分子机理进行了深入研究。

小麦条锈病，俗称“黄疸病”，是一种常见的、传播迅速且有害的真菌性疾病。它损害了小麦叶片的功能，限制了小麦种子的发育。在干旱年份，它会导致40%的产量下降，并显著降低小麦种子的质量。据了解，由于遗传基础狭窄和对条锈病缺乏抵抗力等原因。近年来，我国小麦条锈病呈逐年上升趋势，对国家粮食安全构成严重威胁。

十年后，吴佳杰和其他科研小组从小麦的D基因组祖先山羊草中获得了抗条锈病基因YrAS2388。与已知的抗病基因不同，YrAS2388具有重复的3’非编码区，并产生5个或更多的转录本。这些转录物的表达受温度和病原体感染的影响，由这些转录物编码的蛋白质相互作用。该基因调控不同转录物的富集水平和编码蛋白的相互作用方式，以应对病原感染，有效控制小麦条锈病抗性水平。

抗条锈病基因YrAS2388仅存在于节节麦和节节麦创造的人工小麦中，而在普通小麦和其他小麦品种中未检测到。因此，该基因在未来小麦育种中具有重要的应用价值。研究人员已经开发了基于基因序列的功能标记。利用这些标记，可以实现对YrAS2388的分子辅助选择，加速基因向小麦品种的转移和利用。

吴佳杰告诉《中国科学报》，这项研究成果拓宽了小麦的遗传基础，为提高小麦和大麦等作物的抗条锈病能力提供了新的遗传资源，也为预防疾病流行提供了新的“基因疫苗”。

“获得一个新的抗条锈病基因并应用于小麦抗病育种，对我国小麦的粮食安全具有重要意义。”吴佳杰表示，其有效利用对小麦作物的安全生产具有重要意义。

据报道，山东农业大学和四川农业大学已就YrAS2388基因的分子标记和抗条锈病应用申请专利。

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-019-11872-9