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（来源：小麦研究联盟）
条锈病是小麦重大病害，严重威胁全球小麦生产。培育和利用抗病品种是防控条锈病最经济、环保的可持续性策略。然而，随着新小种不断出现，许多已命名的部分小麦抗条锈病基因逐渐丧失抗性，发掘新的抗源材料和抗病基因成为小麦育种的重要任务。十倍体长穗偃麦草（Thinopyrum ponticum，2n=70）是小麦的重要野生近缘种，具有复杂基因组组成，表现对多种小麦病害的优异抗性，是小麦遗传改良的优异基因资源库。
近日，电子科技大学生命科学与技术学院杨足君教授团队联合悉尼大学张鹏副教授、四川省农业科学院杨恩年研究员等，在The Crop Journal在线发表了题为“Characterization of a new stripe rust resistance gene YrA44 in wheat-Thinopyrum ponticum translocation lines”的研究论文。该研究通过染色体涂染（Oligo-FISH painting）以及非变性荧光原位杂交（ND-FISH）技术，精准鉴定了小麦-长穗偃麦草附加系A44及其衍生材料的染色体与基因组组成，并从中发掘出一个新的成株期条锈病抗性基因YrA44，进一步创制了携带该基因的补偿性易位系，为小麦抗条锈病育种提供了新基因和新种质。
主要内容
1.小麦-十倍体长穗偃麦草渐渗系A44的精准鉴定
利用多重ND-FISH和Oligo-FISH painting技术，对源自澳大利亚的小麦-十倍体长穗偃麦草杂交材料AUS4014与小麦品种Westonia的衍生系进行细胞学鉴定，对其中的 A44材料进行了染色体结构与组成的精准分析。发现A44携带一对T6Ae#7S·7AeL染色体和一对T3AeS·3AeL-3BL易位染色体。随后通过多年田间条锈病接种鉴定，发现携带T6Ae#7S·7AeL的植株均表现抗病，表明该染色体携带抗条锈病位点，暂命名为YrA44。同时，比较了不同来源的长穗偃麦草6Ae染色体以及十倍体长穗偃麦草第六同源群染色体的FISH核型，揭示了长穗偃麦草第六同源群染色体之间存在显著重复序列序列分化（图1）。
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图1 A44的细胞学精确鉴定以及长穗偃麦草第六同源群的比较分析2.抗条锈病基因YrA44的区段定位与抗性育种材料创制
为深入开展YrA44的染色体精细定位与育种评价工作，我们将A44种子进行辐射，通过单株染色体荧光原位杂交分析，在M2-M4代的3243个植株中获得29个携带纯合T6Ae#7S·7AeL染色体的结构变异株系。随后利用68个特异性分子标记结合染色体结构变异的细胞学分析，构建了T6Ae#7S·7AeL的物理图谱，将YrA44定位到6Ae#7S短臂末端bin 6Ae#7S-5（FL 0.93-1.00）区域，对应二倍体长穗偃麦草基因组的6E染色体0-19.71 Mb区间。共线性分析显示，该区间与小麦第六同源群染色体及簇毛麦的6V、中间偃麦草的6J染色体较为保守，但0-9.01 Mb区域可能为偃麦草谱系特有。结合转录组分析，在目标区间内筛选出3个NLR类型抗病基因可作为YrA44的潜在候选基因。比较基因组分析发现，YrA44与已知第六同源群短臂上的抗条锈基因均不等位，推测为一个新基因。进一步创制和筛选了纯合补偿性易位系T6Ae#7S-6BS·6BL。该易位系将6BS约117 Mb片段替换为6Ae#7S约170 Mb片段。农艺性状分析表明，该易位系在导入条锈病抗性的同时，还改善了穗长和千粒重等产量相关性状，具有重要的育种利用价值（图2）。
图2 T6Ae#7S·7AeL易位系的精确鉴定、抗病区段的共线性以及农艺性状分析作者与资助
电子科技大学生命科学与技术学院博士研究生姜承志为该文第一作者。电子科技大学杨足君教授，悉尼大学张鹏副教授为共同通信作者。四川省农业科学院杨恩年研究员提供了帮助。该研究得到山东农业大学小麦育种全国重点实验室开放基金（WKIF202508）和国家自然科学基金项目（31971886）的资助。
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论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214514126002667