图注：金黄麦田 [来源：Yuliya Taba / iStock / Getty Images Plus]
镰刀菌（Fusarium）引起的赤霉病（Fusarium head blight, FHB）仍是全球小麦生产中危害最严重的病害之一，且其影响正持续加剧。气候变暖以及利于病原菌存活的轮作模式扩大了赤霉病暴发的流行范围，不仅造成大幅产量损失，还会使谷物受脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）、雪腐镰刀菌烯醇（NIV）、玉米赤霉烯酮（ZEN）等真菌毒素污染。
虽然杀菌剂可实现部分防控，但病原菌抗药性上升及药剂成本增加使得小麦遗传抗性成为最具可持续性的长期防控策略。然而尽管历经数十年育种，目前仅正式定名了Fhb1至Fhb9共9个主要赤霉病抗性位点，其中仅2个完成了克隆。强效、可利用的抗性基因稀缺已成为小麦遗传改良的瓶颈。
发表于《实验植物学杂志》（Journal of Experimental Botany）的一项题为《转入偃麦草（Elymus repens）基因组片段的小麦中新型赤霉病抗性位点Fhb.Er-1StL的鉴定》的新研究扩充了这一遗传工具库。四川农业大学的研究人员报道了一个此前未知的赤霉病抗性位点Fhb.Er-1StL，该位点来源于野生禾本科植物偃麦草——相较于作为基因组资源，偃麦草作为农业杂草的身份更为人熟知。
“研究与育种实践均表明，培育并推广抗性小麦品种是解决赤霉病问题的根本方案，但目前相关工作受限于主效抗性资源稀缺、遗传背景狭窄以及抗性基因利用效率低下等问题。”论文第一作者王菲表示。
研究团队首先对小麦-偃麦草部分双二倍体P1142-1-2的基因组进行了表征，该材料携带完整的小麦基因组及7对外源染色体或染色体片段。利用连续基因组原位杂交（GISH）和荧光原位杂交（FISH）细胞遗传学技术，研究人员对外源染色质进行了定位，鉴定到一对携带偃麦草1St染色体长臂的染色体。通过与感病小麦品种川农16杂交，研究人员分离得到了2个衍生株系，分别携带1St长臂等臂染色体或1St长臂端体，两个株系均表现出强赤霉病抗性。
注释：GISH：基因组原位杂交，用于鉴定外源染色质；FISH：荧光原位杂交，用于染色体定位。
为精确定位抗性位点，研究人员利用小麦-St族45K液相芯片GBTS平台开展了靶向测序。该技术可精准鉴定外源1St长臂片段，并开发用于育种株系跟踪该片段的分子标记。携带该片段的植株抗性显著提升，分子检测证实该区域为此前未被发现的赤霉病抗性位点，现定名为Fhb.Er-1StL。
“我们认为这项工作对于加快培育高产抗赤霉病小麦品种、打破赤霉病抗性育种瓶颈具有实际意义。”论文通讯作者李英慧博士表示。
后续研究将包括对该位点的精细定位，以及创制更小的易位系以降低连锁累赘——这是该性状可广泛应用于商业化育种前的核心步骤。
注释：连锁累赘：目标基因连锁的不利基因同步导入的现象。
“借助现代基因组技术和精准育种策略，Fhb.Er-1StL有望成为培育具有持久赤霉病抗性的下一代小麦品种的核心位点。”论文作者总结道。