近日，北京大学现代农业研究院陈时盛团队在The Crop Journal在线发表了题为“High-resolution genetic mapping and identification of candidate genes for the wheat stem rust resistance gene Sr8155B1”的研究论文，精细定位了来源于四倍体硬粒小麦（T. durum）的抗秆锈病基因Sr8155B1并且分析了潜在的候选基因。该研究为拓宽了秆锈病抗性基因的多样性，为小麦抗病育种提供了新抗源。

小麦秆锈病是一种严重的小麦真菌病害，威胁全球小麦的安全生产。近年来，在世界多个小麦主产区内出现了强毒性秆锈菌生理小种：Ug99及其变种，以及多个非Ug99类型的强毒性小种。这些毒性小种造成了秆锈病的爆发流行，在非洲、欧洲、中亚地区造成了非常严重的小麦产量损失。面对秆锈病的危害，培育抗病小麦品种是控制该病害最经济、有效、环保的策略。

本研究首先进行了抗谱分析，证明了抗病基因Sr8155B1对我国6个秆锈菌毒性小种都表现出近免疫抗性（图1A）。利用硬粒小麦品系8155-B1与感病材料Rusty构建分离群体，在2530个单株的F2分离群体中，通过连锁遗传分析成功将Sr8155B1定位在一个0.06 cM的染色体区域内，在已测序的硬粒小麦Svevo参考基因组中对应的物理区间是1.57 Mb（图1B）。

Svevo参考基因组在候选区间内存在32个高可信注释基因，通过差异表达分析和抗感亲本间多态性比较，推测3个CC-NBS-LRR基因和3个受体蛋白激酶可能为潜在的Sr8155B1候选基因（图2A）。qRT-PCR实验也验证了候选基因确实存在显著的差异表达。

为了探索本研究开发的分子标记在育种中潜在应用价值，利用Sr8155B1的两对侧翼标记和两对共分离标记对78份栽培四倍体小麦（T. dicoccon）进行检测，结合这些材料的抗病表型分析，推测其中5份T. dicoccon 材料（CItr 14916, PI 197486, PI 197492, PI 197493, PI 387683）可能携带Sr8155B1抗性单倍型。为了进一步确认这5份材料是否携带Sr8155B1，分别将这5份T. dicoccon材料与感病亲本Rusty构建F2分离群体，群体表型分析和基因型鉴定，发现其中三份CItr 14916、PI 197492、PI 197493符合单基因控制，且与Sr8155B1侧翼标记共分离，推测它们含有Sr8155B1（图2B）。

此外，由于Sr8155B1定位区间内存在已知基因Sr8，利用6个我国秆锈菌小种对抗病亲本8155-B1和单基因系ISr8a-R进行抗谱分析，发现ISr8a-Ra都表现出感病，而8155-B1都表现出近免疫抗性，推测Sr8155B1和Sr8为不同基因或不同等位基因。

北京大学现代农业研究院陈时盛研究员和美国明尼苏达大学Matthew N. Rouse教授为本文的共同通讯作者；北京大学现代农业研究院王建、李洪雨和沈涛为论文共同第一作者。该研究得到国家重点研发计划项目青年科学家项目（2022YFD1201300），山东省重点项目（ZR202211070163）等相关经费的资助。