浙江农林大学发表《Nature Genetics》

摘要：小麦白粉病是全球范围内分布最为广泛且危害严重的叶部病害之一，利用寄主抗性是控制小麦白粉病最可持续的策略。在小麦及其野生近缘种中，已发现了100多个抗白粉病基因/等位基因，其中有20个基因已被克隆，大部分编码NLR免疫受体。抗白粉病基因Pm26是戎均康教授在20

6月9日，浙江农林大学现代农学院戎均康教授与中国科学院遗传与发育生物学研究所刘志勇研究员领衔的植物免疫团队合作在《Nature Genetics》（IF=31.8）以长文形式发表题为《An atypical NLR pair

TdCNL1/TdCNL5from wild emmer confers powdery mildew resistance in wheat》（《野生二粒小麦非典型NLR基因（TdCNL1/TdCNL5）协同调控小麦白粉病抗性》）的研究论文。

小麦白粉病是全球范围内分布最为广泛且危害严重的叶部病害之一，利用寄主抗性是控制小麦白粉病最可持续的策略。在小麦及其野生近缘种中，已发现了100多个抗白粉病基因/等位基因，其中有20个基因已被克隆，大部分编码NLR免疫受体。抗白粉病基因Pm26是戎均康教授在2000年发现并将其定位在野生二粒小麦（WEW，Triticum dicoccoides，AABB，2n = 4× = 28）品系 TTD140 的 2B 染色体短臂上。野生二粒小麦品系IW170的2BS染色体臂上也存在一个不完全显性抗白粉病基因MlIW170，比较基因组学分析将MlIW170定位到一个0.16 cM的遗传区间，与Pm26紧密连锁或等位，但它们的确切关系仍不清楚。

发表在《Nature Genetics》上的研究论文，揭示了野生二粒小麦来源的一对非典型的遗传连锁NLR(nucleotide-binding and leucine-rich repeat)基因TdCNL1和TdCNL5赋予MlIW170/Pm26位点对白粉病的抗性。图位克隆和PacBio HiFi长读长测序揭示，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/TdCNL5二者在白粉病抗性表型中呈现功能互补性。从地理分布上看，MlIW170/Pm26仅存在于少数以色列南部野生二粒小麦种群中。该项工作发现了野生二粒小麦NLR pair协同调控白粉病抗性新范式，拓展了小麦NLR抗病蛋白抵御病原菌的科学认知，丰富了小麦抗病基因库，为广谱多抗品种精准设计奠定了理论和应用基础。