近日，澳门新葡京网址 植物免疫研究团队在Nature Communications在线发表了题为“A transmembrane protein confers the Yr26/Yr24/YrCH42/YrG22-mediated stripe rust resistance in wheat”的研究论文。该研究通过图位克隆结合突变体策略克隆了小麦抗条锈病基因Yr26（Yr24、YrCH42 和 YrG22），并利用基因沉默、基因敲除和转基因互补实验验证其功能。
普通小麦（Triticum aestivum）提供了全球约20%的卡路里摄入量，是全球粮食安全的基础。由条形柄锈菌小麦专化型（Puccinia striiformis Westend. f. sp. tritici, Pst）引起的条锈病（或称黄锈病）对大多数小麦产区的生产构成重大威胁。在栽培品种中部署多样化的抗性基因是控制这一毁灭性病害最实用、环保且经济的方式。因此，克隆多样化的抗性基因并揭示其作用机制具有重要意义。
小麦条锈病抗性基因Yr24、Yr26、YrG22和YrCH42此前被不同研究团队分别命名，均定位于小麦1B染色体着丝粒区域。其中，Yr24起源于合成小麦品系AUS18911；Yr26源自硬粒小麦亲本γ80-1，通过易位系92R137引入普通小麦；YrG22和YrCH42则分别来自簇毛麦衍生品种贵农22和CIMMYT合成小麦衍生品种川麦42。在长期抗病育种中，Yr26等四个基因被广泛使用在条锈病抗性品种的培育与应用，为粮食安全做出了重要贡献。但由于缺乏分子证据，这四个基因到底是同一基因还是不同等位基因，始终悬而未决。与此同时，这些基因的编码蛋白也一直未被克隆鉴定，限制了对其抗病机制的深入理解和分子育种利用。
Yr26起源于二粒小麦，近期被导入普通小麦，是一个新近进化的基因，编码一个跨膜蛋白。该基因受Pst小种特异性诱导，并在小麦原生质体和本氏烟草（Nicotiana benthamiana）叶片中触发Ca+²依赖的细胞死亡。AlphaFold v3.0 预测其 C 端含有一个四螺旋束结构域，对其触发的细胞死亡至关重要。Yr26的克隆不仅为小麦抗条锈病基因聚合育种提供了重要的遗传资源，也为孤儿基因在植物-病原菌互作中发挥关键作用提供了证据，为研究寄主-病原菌协同进化奠定基础。
Yr26/Yr24的图位克隆与突变体分析
Yr26的进化起源
澳门新葡京网址 刘胜杰副教授、博士研究生穆可卿和杨树卿，农学院吴建辉教授为论文共同第一作者，澳门新葡京网址 曾庆东教授、康振生教授、农学院韩德俊教授，澳大利亚CSIRO/澳大利亚国立大学/南昆士兰大学 Sambasivam Periyannan 教授为共同通讯作者。此外，澳门新葡京网址 王晓杰教授、农学院李春莲副教授及郑炜君副教授，南京农业大学曹爱忠教授、陈佩度教授，以及CSIRO的Evans Lagudah教授等为该研究提供了重要指导。该研究中关于Yr26克隆工作得到了国家自然科学基金、陕西省重点研发计划和中国现代农业产业技术体系等项目资助，关于Yr24克隆的研究工作得到了澳大利亚研究理事会项目资助。
原文链接：//doi.org/10.1038/s41467-026-76091-5
编辑：刘小凤
审核：赵 磊
