【科技前沿】

　　西北農(nong) 林科技大學科研團隊

　　發現小麥中協助條鏽菌感染“真凶”

　　光明日報西安7月14日電（記者張哲浩、李潔 通訊員楊遠遠）14日，國際頂級期刊《細胞》在線刊發西北農(nong) 林科技大學植物免疫團隊18年的研究成果：該團隊發現了小麥中協助條鏽菌感染的“真凶”——感病基因，並通過敲除感病基因，使小麥不易遭受條鏽菌的侵染，開辟了抗病小麥育種的新思路和新途徑。

　　小麥是世界種植最廣泛的禾穀類作物之一，為(wei) 全球超過25億(yi) 人口提供主食，是重要的糧食作物。然而，病蟲害常造成小麥產(chan) 量重大損失，嚴(yan) 重威脅著糧食安全。小麥條鏽病是氣傳(chuan) 性的真菌病害，具有易傳(chuan) 播流行的特性，是影響小麥的頭號生物災害，在全世界小麥種植區均有發生。我國一直是發病較重的區域，新中國成立以來先後發生過8次大流行，防治後仍累計造成小麥產(chan) 量損失138億(yi) 公斤，所以條鏽病被稱為(wei) 小麥的“癌症”。

　　小麥條鏽病因條鏽菌而發病傳(chuan) 播。條鏽菌是一種活體(ti) 營養(yang) 寄生真菌，須依賴活體(ti) 小麥才能生存。植物免疫團隊聚焦小麥條鏽菌活體(ti) 營養(yang) 寄生特性，挖掘出全球首個(ge) 被病菌毒性蛋白利用的小麥感病基因TaPsIPK1——編碼胞質類受體(ti) 蛋白激酶。感病基因負責調控小麥的基礎免疫，能夠被條鏽菌分泌的毒性蛋白PsSpg1劫持，從(cong) 細胞質膜釋放進入細胞核，在細胞核操縱轉錄因子TaCBF1，抑製抗性相關(guan) 基因的轉錄，增強TaPsIPK1的轉錄水平，放大TaPsIPK1介導的感病效應，促進小麥感病。該成果係統揭示了PsSpg1-TaPsIPK1-TaCBF1d的磷酸化與(yu) 轉錄調控級聯途徑介導的感病機製，並利用基因編輯技術精準敲除感病基因，破壞了毒性蛋白和感病基因的識別和互作，實現了小麥對條鏽病的廣譜抗性。在大田試驗中，小麥編輯品係在保持作物主要性狀品質的前提下，展現出了高抗條鏽病的特點，具有很大的應用潛力。

　　該項成果的重要意義(yi) 在於(yu) 其是小麥感病基因鑒定與(yu) 利用方麵的原創性重大成果，是實現種源自主可控、提升種業(ye) 原始自主創新能力的跨越性突破。小麥感病基因的發現是植物與(yu) 病原菌互作領域的重大突破，標誌著我國在該領域邁出了一大步，處於(yu) 世界領先水平。同時，該研究打破了目前小麥主要利用抗病基因育種的傳(chuan) 統思路，豐(feng) 富了抗病育種可利用的基因類型，開辟了小麥生物育種新途徑，為(wei) 我國現代生物育種和病害綠色防控提供了科技支撐。

　　西北農(nong) 林科技大學博士後王寧、副研究員湯春蕾和博士生樊昕為(wei) 論文共同第一作者，王曉傑教授、康振生院士為(wei) 通訊作者。西北農(nong) 林科技大學為(wei) 第一作者單位，中國科學院遺傳(chuan) 與(yu) 發育生物學研究所研究員周儉(jian) 民參與(yu) 研究工作。該研究得到了國家重點研發計劃、國家自然科學基金、國家小麥產(chan) 業(ye) 技術體(ti) 係和陝西省科技創新團隊等項目的支持。