贺飞研究组合作揭示小麦与白粉病病原菌识别的分子机制

　　

????小麦白粉病是由专性营养寄生真菌-小麦白粉菌（Blumeria graminis f. sp. tritici，Bgt）引起的全球性重大病害，严重威胁小麦生产。理解小麦与小麦白粉菌之间的互作机制，对于防控小麦白粉病及其他作物病害具有重要意义。截至目前，全球克隆了约10个小麦白粉菌无毒基因（AvrPm）和约25个小麦抗白粉病基因（Pm），然而对于AvrPm基因与Pm基因之间的互作机制仍理解尚浅，且国内尚未有独立克隆AvrPm基因的报道。

????为系统研究Pm-AvrPm之间的互作机制与规律，中国科学院遗传与发育生物学研究所贺飞研究组收集并纯化了数百份遗传多样的Bgt菌株和数千份具有代表性且遗传多样的小麦材料，建立了高通量的表型鉴定平台，获得了数十万个病原菌-寄主互作表型。基于团队专门开发的双向GWAS算法，研究挖掘出数百个Pm位点和数十个AvrPm位点以及数百个Pm-AvrPm位点间的遗传互作关系（预印本链接：https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.04.09.647224v1）。这项工作为后续相关基因的克隆、抗病与毒力机制的解析、病害防控策略的开发，以及R-Avr识别规律的理解奠定了重要基础。

????近日，遗传发育所贺飞团队与南京农业大学王秀娥团队合作，成功克隆了上述AvrPm位点中的重要基因-AvrPm6。研究人员通过高通量表型鉴定、全基因组关联分析及表达特征分析，锁定了AvrPm6的候选基因，并经分子实验证实，发现AvrPm6中单个氨基酸的改变即可影响其毒力功能，且AVRPM6能够直接与抗病蛋白PM6结合，从而激活Pm6介导的抗病反应。该结果增进了人们对R-Avr互作机制的理解，并为抗病育种提供了重要的靶标基因。

????相关研究结果以Pm6 from Triticum timopheevii encodes an NLR receptor that directly recognizes AvrPm6 to confer powdery mildew resistance in wheat为题，于2025年12月1日在学术期刊Molecular Plant上发表。

????南京农业大学王宗宽副研究员、遗传发育所谢菁忠博士以及南京农业大学博士研究生张华建为论文的共同第一作者，南京农业大学王秀娥教授为论文的通讯作者。遗传发育所贺飞研究员、罗巧玲博士，南京农业大学王海燕教授、肖进教授、王巍教授为本文的共同作者。研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费专项资金等基金的资助。

????原文链接：https://www.cell.com/molecular-plant/fulltext/S1674-2052(25)00362-4

Pm6及AvrPm6的克隆