科学家们解决了30年的小麦锈病遗传问题

来自悉尼大学，CSIRO，英国John Innes中心，英国利马格兰和国家农业植物研究所(NIAB)的研究人员已经分离出了第一个针对有害条锈病的主要抗性基因，这些疾病是全世界破坏性的小麦作物。

克隆了三个相关的抗锈病基因 - 被称为Yr7，Yr5和YrSP-的科学家们的发现将使这些重要的基因能够被准确地监测并整合到育种计划中，以对抗不断变化的病原体，这些病原体可以杀死大约70个一次全麦作物的百分比或更多。

小麦是全世界三分之一以上人口所依赖的，也是经济上最重要的主食之一。小麦锈病是最广泛和最具破坏性的疾病之一，条锈病 - 鲜黄色，形状像条纹 - 是世界范围内这些病原体中最成问题的因为它很容易适应不同的气候和环境，并且没有很多有效的基因育种者可以使用他们的品种。

由于技术的改进以及澳大利亚和英国之间的合作，这三种基因的表征在短时间内成为可能。

悉尼大学谷物锈病研究小组由罗伯特·帕克教授担任领导，他是2015年小麦锈病研究的世界领导者，在2015年创造了突变种群并确定了每个基因的突变体，同时在不知不觉的情况下，英国科学家正在研究的基因。他们在2017年4月的国际会议(第13届国际小麦遗传学研讨会)上发现了彼此的工作，并开始合作。

该研究结果今天发表在Nature Plants上。

悉尼大学的合着者张鹏博士说，这项研究是对我们理解小麦免疫受体蛋白类抗性基因的重要贡献。尽管基因结构非常相似，但每个基因赋予条锈病病原体独特且独特的识别特异性。

“这项工作最终解决了这三个基因之间的关系，并为一个超过30岁的问题提供了答案，”她说。“我们的工作代表了对条锈病主要抗性基因的首次鉴定分子分离。”

两位主要作者是博士。学生：张建平女士(由悉尼生命与环境科学学院Robert Park教授和张鹏博士以及CSIRO的Evans Lagudah博士共同监督)和来自英国John Innes中心的Clemence Marchal女士。

博士候选人张女士说，直到最近，从小麦中克隆抗性基因还需要很多年。

“随着突变基因组学，测序和克隆技术的进步，我们能够在相对较短的时间内克隆所有这三个基因，”张女士说，她是悉尼农业和植物育种研究所的成员。 Cobbitty并在悉尼大学和CSIRO进行研究。

“现在我们对基因结构和这三个重要基因之间的关系有了透彻的了解。”

张博士说，这一突破还可以使编辑对锈病病原体无效的基因编辑成为可能，以便再次尝试开启其有效性，作为一种防止生锈病原体同时尽量减少杀菌剂使用的方法。所有这些工作只有在我们分离出更多基因并对其架构和功能有更好的理解之后才有可能。

“已经开发出诊断标记，以便这些基因可以迅速用于世界各地的小麦育种计划，”她总结道。

“此外，这些基因的克隆和功能分析可能会在未来导致新的控制策略。”

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