锈病抗性基因Sr在硬粒小麦单基因系中的遗传鉴定与功能验证

本研究针对硬粒小麦(Triticum turgidum subsp. durum)茎锈病(Puccinia graminis f. sp. tritici)防治需求，研究人员通过种族特异性测试、基因定位和测序技术，在Rusty背景单基因系中鉴定了Sr8155B1、Sr9e_h1/Sr9e_h2、Sr7a和Sr14等多个抗性基因。该研究为抗病育种提供了重要分子标记和种质资源，其中携带Sr14的Rusty-KLD品系对非洲流行小种TTKSK表现成株抗性，具有重要应用价值。

　　

在硬粒小麦抗病育种领域，茎锈病(Stem rust)堪称最具毁灭性的病害之一。科研人员将四倍体小麦品种Vernal、Khapli、CItr8155和ST464中的六个关键抗性基因(Sr)转移到近等基因系Rusty背景中，构建了珍贵的单基因材料库。

通过精密的"基因侦探"技术组合——包括小种特异性测试、单倍型分析和基因组测序，研究团队成功破解了这些抗性基因的"身份密码"。分子标记IWB10588揭示Rusty-8155B1和Rusty-ST464A1均携带Sr8155B1基因；而基因测序则鉴别出Sr9e基因的两个变体：Rusty-ST464A2携带Sr9e_h1，Rusty-VnB1则具有Sr9e_h2单倍型。

基因定位技术像精准的"分子GPS"般，将Rusty-KLA的抗性基因定位于4AL染色体远端，确认为Sr7a；而Rusty-KLD的抗性基因则被锁定在1B染色体，结合表型数据最终确认为Sr14。特别值得注意的是，携带Sr14的Rusty-KLD材料对非洲高毒力小种TTKSK表现出成株期抗性(Adult plant resistance)，这为应对当前非洲流行的"超级锈菌"提供了宝贵的育种资源。

虽然部分抗性基因已在硬粒小麦中广泛分布，但这项研究建立的单基因系犹如一套精密的"抗病基因标尺"，将为后续抗病育种提供可靠的表型对照。研究者特别强调，与Sr14连锁的分子标记将成为未来基因测序研究和标记辅助育种的重要工具，为培育持久抗病品种开辟新途径。