我国科研团队发现小麦中协助条锈菌感染“真凶”

14日，国际顶级期刊《细胞》（Cell）在线刊发西北农林科技大学植物免疫团队历经18年的研究成果。该团队发现了小麦中协助条锈菌感染的感病基因，并通过敲除感病基因，使得小麦不易遭受条锈菌的侵染。

西北农林科技大学王晓洁教授是该文章通讯作者之一。据其介绍，小麦感病基因的发现及机理研究兼具理论性突破和生产应用价值，是提升我国种业原始自主创新能力的跨越性突破。“该成果打破了目前小麦主要利用抗病基因育种的传统思路，丰富了抗病育种可利用的基因类型，开辟了小麦生物育种新途径，为我国现代生物育种和病害绿色防控提供了科技支撑。”王晓洁说。

自然条件下小麦感染条锈菌。（西北农林科技大学供图）

小麦是世界种植最广泛的禾谷类作物之一，为全球超过25亿人口提供主食。然而，病虫害常造成小麦产量重大损失，严重威胁粮食安全。小麦条锈病是气传性的真菌病害，具有易传播流行特性，是小麦头号重大生物灾害，被称为小麦“癌症”，在全世界小麦种植区均有发生。新中国成立后，我国先后发生过8次小麦条锈病大流行。

小麦中条锈病感病基因的工作模式图。（西北农林科技大学供图）

小麦条锈病因条锈菌而发病传播。该科研团队聚焦小麦条锈菌寄生特性，挖掘出全球首个被病菌毒性蛋白利用的小麦感病基因TaPsIPK1——编码胞质类受体蛋白激酶。利用基因编辑技术，该团队精准敲除感病基因，破坏了毒性蛋白和感病基因的识别和互相作用，形成了小麦对条锈病的抗性。在大田试验中，被敲除感病基因的小麦在保持作物主要性状品质的前提下，展现出了高抗条锈病的特点。