中美合作研发基因疫苗望攻克小麦“黄疸病”_风闻

科技日报济南9月9日电 （记者王延斌 通讯员王静）小麦条锈病（俗称“黄疸病”）对小麦来说是致命威胁，严重时甚至导致小麦大面积绝产。日前，山东农业大学吴佳洁团队与四川农业大学刘登才团队、美国爱达荷大学付道林团队等合作，成功克隆了小麦抗条锈病基因YrAS2388（国际编号Yr28），从而为预防该病害流行提供了新的“基因疫苗”。9月上旬，国际权威期刊《自然⋅通讯》在线发表了相关成果。

据了解，正常的小麦叶片看起来很光滑，其实上面布满无数气孔，与外界进行水分和气体交换。但条锈病侵蚀叶片时，形如黄粉的病毒会钻入叶片内部大量繁殖，并源源不断地从小麦细胞里面“夺取”养分，直至小麦绝产。如何对付这种致命“黄疸病”，成为世界各地科学家的共同难题。

吴佳洁等科研团队历经10年，从小麦D基因组祖先粗山羊草中获得了抗条锈病基因YrAS2388。与已有抗病基因不同，YrAS2388具有重复的3′非编码区并产生5种或更多的转录本，其可变剪切受温度和病原菌的调控；通过调整不同剪切体的富集水平和编码蛋白的互作模式，能有效控制宿主的抗条锈病水平。

值得注意的是，抗条锈病基因YrAS2388只在粗山羊草和由粗山羊草创制的人工合成小麦中存在，而在普通小麦及其他麦族物种中未检测到，因此该基因在小麦育种中具有重要的利用价值。研究人员根据该基因序列开发了功能标记，利用这些标记可实现YrAS2388的分子辅助选择，加速该基因向小麦品种中的转移利用。该成果为改良小麦和大麦等作物的抗条锈病水平提供了新的基因资源。

新华社：http://www.xinhuanet.com//science/2019-09/10/c_138379829.htm

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9月9日，《中国科学报》在头版重要位置报道了山东农业大学最新科研进展，学校农学院吴佳洁团队十年磨剑，克隆小麦抗条锈病新基因，并对其影响小麦条锈病抗性的分子机制进行了深入研究。

众所周知，小麦条锈病是粮食安全的大敌，而这个成果的有效利用，将对麦类作物的安全生产具有重要意义。

9月5日，习近平总书记在给全国涉农高校的书记校长和专家代表的回信中，勉励高等农林教育工作者以立德树人为根本，以强农兴农为己任。新时代的山东农大人就是要以实际行动落实总书记嘱托，把最好的论文写在希望的田野上。

下面，我们就来看看这个成果到底有多“赞”：

（中国科学报记者 李晨 通讯员 王静）9月6日，《自然—通讯》杂志在线发表一个新的小麦抗条锈病基因YrAS2388（国际编号Yr28）。该基因由山东农业大学教授吴佳洁团队与四川农业大学教授刘登才团队、美国爱达荷大学教授付道林团队等共同克隆成功。他们对其影响小麦条锈病抗性的分子机制进行了深入研究。

《自然·通讯》文章截图

小麦条锈病俗称“黄疸病”，是一种发生普遍、蔓延迅速、危害巨大的真菌病害，其损伤小麦叶片功能、限制小麦籽粒发育，严重年份可造成40%的减产，并显著降低小麦籽粒品质。据了解，受遗传基础狭窄、条锈病抗源匮乏等特点的影响，近年来，我国小麦条锈病呈现逐年加重的趋势，对国家粮食安全造成严重威胁。

吴佳洁等科研团队历经十年，从小麦D基因组祖先节节麦中获得了抗条锈病基因YrAS2388。与已知抗病基因不同的是，YrAS2388具有重复的3′非编码区并产生5种或更多的转录本。这些转录本的表达受温度及病原菌侵染的影响，而且其所编码的蛋白质之间存在互作。该基因通过调整不同转录本的富集水平和编码蛋白的互作模式，来应对病原菌侵染，有效控制小麦的抗条锈病水平。

YrAS2388基因图位克隆

抗条锈病基因YrAS2388只在节节麦和由节节麦创制的人工合成小麦中存在，而在普通小麦及其他麦族物种中未检测到，因此该基因在今后的小麦育种中具有重要的利用价值。研究人员根据该基因序列开发了功能标记，利用这些标记可实现YrAS2388的分子辅助选择，加速该基因向小麦品种中的转移利用。该研究成果拓宽了小麦遗传基础，为改良小麦和大麦等作物的抗条锈病水平提供了新的基因资源，同时也为预防病害流行提供了新的“基因疫苗”。

“获得新型抗条锈病基因并用于小麦抗病育种，对于我国小麦粮食安全具有重要的意义。”吴佳洁说，其有效利用，将对麦类作物的安全生产具有重要意义。

据悉，山东农业大学与四川农业大学已就YrAS2388基因的分子标记及抗条锈病应用申请了专利。

吴佳洁教授2001年毕业于山东农业大学农学院，2007年于中国农业科学院作物科学研究所获得博士学位，2007-2010年于美国加州大学戴维斯分校从事博士后研究。2010年11月回校参加工作。

吴佳洁（后排居中者）实验室合影

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-019-11872-9

来源：中国科学报 山东农业大学