广东
近日，浙江省农科院作物与核技术利用研究所小麦多抗丰产育种与栽培研究团队与中国科学院遗传与发育生物学研究所、湘湖实验室、浙江农林大学等单位开展合作，在国际顶尖学术期刊《Nature Genetics》（IF=31.8）发表题为“An atypical NLR pair TdCNL1/TdCNL5 from wild emmer confers powdery mildew resistance in wheat”的研究论文，揭示了来源于野生二粒小麦抗白粉病MlIW170/Pm26位点的抗病新机制，为小麦改良提供了多样化的抗性基因资源。
白粉病是严重威胁小麦安全生产的重大病害。该研究聚焦于源自野生二粒小麦的高效抗白粉病位点MlIW170/Pm26，首次发现该位点通过一对非典型的遗传连锁NLR（nucleotide-binding and leucine-rich repeat）基因TdCNL1和TdCNL5协同调控白粉病抗性，TdCNL1编码了具有钾依赖性钠钙交换器整合结构域（新型ID）的非典型CNL蛋白，而TdCNL5编码一个典型的CNL蛋白。突变体和病毒诱导基因沉默实验表明，TdCNL1或TdCNL5基因功能丧失或基因沉默均导致抗性丧失。单独转入TdCNL1或同时转入TdCNL1/TdCNL5的转基因植株表现出抗性，而仅含有TdCNL5的转基因植株则表现感病。研究结果揭示TdCNL1和TdCNL5在白粉病抗性表型中具有功能互补性。该发现揭示了野生二粒小麦NLR pair协同调控白粉病抗性新范式，拓展了学界对小麦NLR抗病蛋白抵御病原菌作用机理的科学认知。
该抗病基因资源仅存在于少数以色列南部野生二粒小麦种群中，其发现极大地丰富了我国小麦抗白粉病基因库，具有重要的原创性价值。研究成果不仅深化了对小麦与病原菌互作的理解，更为小麦广谱、持久抗白粉病品种的精准设计与选育提供了关键基因靶标和理论支撑，对保障国家粮食安全和推动种业振兴具有重要意义。
浙江省农科院作核所华为副研究员与中国科学院遗传与发育生物学研究所刘志勇研究员、李淼淼副研究员，浙江农林大学现代农学院戎均康教授为论文的共同通讯作者。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41588-025-02208-z
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