科技日报记者 张晔
小麦赤霉病是一种在全球范围内广泛流行的真菌性病害，给小麦产业造成了严重损失。近日，江苏省农科院粮食作物研究所、南京农业大学植物保护学院等中外科研团队合作，在小麦赤霉病抗性机制研究方面取得重大突破，成果在国际学术期刊《细胞•宿主与微生物》在线发表，该论文同时被选为封面文章。
近年来，我国成为受赤霉病危害最严重的国家之一，年均发病面积约占小麦播种面积的20%，严重威胁我国粮食安全生产。培育抗赤霉病小麦品种成为了控制该病害危害的关键途径之一。
在众多抗赤霉病基因中，Fhb1是效应最大的赤霉病抗性QTL（数量性状基因座），在抗赤霉病育种中被广泛应用。尽管该基因已经被克隆，但Fhb1的确切作用机制一直不清楚。
江苏省农科院粮食作物研究所小麦遗传育种团队何漪副研究员介绍，研究发现，小麦中的Fhb1关键基因编码蛋白TaHRC，通过一种“液-液”相分离的生物物理过程，驱动大分子凝聚复合体来调控小麦对赤霉病的抗性。
在小麦体内，TaHRC等位蛋白会招募多个含有无序区的蛋白复合体，但又会通过相反的作用驱动这些复合体成员的分离，进而发挥“感与抗”赤霉病的功能。研究人员通过人工遗传改造技术，弄清楚了不同凝聚态的复合体通过调节可变剪接的稳定性和免疫应答，最终调控小麦对赤霉病的抗病性和感病性的机制。
这项研究不仅揭示了Fhb1关键基因编码蛋白通过驱动凝聚复合体调控小麦赤霉病抗/感的生物学机制，为理解小麦对赤霉病的应答和抵御提供了新的视角，也为未来小麦赤霉病抗病分子育种提供了重要支持。
