近日，山东省农业科学院作物所小麦遗传育种创新团队联合多个研究团队在美国科学院院报（PNAS）（JCR和中科院一区TOP，IF=12.779）上共同发表了题为Wheat Ym2 is oriented from Aegilops sharonensisand confers resistance to soil-borne Wheat yellow mosaic virus infection to the roots的研究论文。该研究首次图位克隆了小麦黄花叶病毒(WYMV)的显性抗病基因Ym2、验证了其功能并解析了其进化来源。
WYMV是小麦最主要的土传病毒病害之一，发病可造成叶片发黄、春季生长迟缓、分蘖数降低等症状，不仅严重影响小麦产量还影响其品质，发病严重时易导致减产70%-80%。受载体禾谷多黏菌的保护，该病一经感染可数十年存在于感病土壤中，严重危害小麦生产，化学药剂很难清除且易造成环境污染。目前，控制该病害最有效的措施是培育和种植抗病品种，但能用于该病害抗病育种的主效抗病基因非常稀少。
该研究用图位克隆的方法克隆了位于小麦3BS染色体上抗WYMV主效基因Ym2，并通过转基因功能互补实验、细菌人工染色体（BAC）文库构建及测序、RNA原位杂交、酶联免疫吸附剂测定等方法对其进行了验证。同时，通过进化分析方法证实了该基因来源于小麦的近源植物沙融山羊草。通过自然发病及人工接种病毒的方法，确定该基因在小麦根中发挥功能，即可在源头上发挥抗病作用。通过杂交回交方法将该基因转入感病小麦品种，不仅提高了其抗病性，在发病麦区还能提高20%-50%产量，因此，该基因具有重要的生产应用价值。
日本国家农业和食品研究组织兴平三科博士为论文第一作者，刘成研究员和小松田隆夫研究员为通讯作者，我院作物所徐文竞博士、中国科学院陈国雄研究员和来自日本、法国和澳大利亚等国家的科研人员参与了该工作。该研究得到了院创新工程和泰山学者工程等项目资助。（撰写：徐文竞 核稿：陈莹）
原文链接： www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2214968120
