科学家已经分离出小麦植物检测到的第一个生锈病原体基因

饥荒可能在很大程度上已成为过去，但近年来，一种可以杀死小麦的疾病的重新出现 - 这种疾病提供了人类食物的五分之一 - 已经威胁到粮食安全;现在正在圣诞节前宣布一项突破，两篇配套论文发表在“科学”杂志上。

在世界上，科学已经领先于最近在世界某些地区重新出现的老敌人，因为它有进化的能力，它已经破坏了大量的艰苦工作。与绿色革命 - 使用自然技术隔离小麦植物检测到的第一个生锈病原体基因，并用于“开启”内置抗性。

针对茎锈病的研究突破 - 历史上最危险的小麦病原体 - 将意味着可以在紧急情况下数小时内分析可疑样品，而不是数周，这可能会使作物免于被破坏。

“这是第一次有可能进行DNA检测，以确定世界上任何地方的小麦作物中的锈病是否能够克服一种生锈抗性基因，称为Sr50，正在高产小麦品种中引入，” Robert Park教授，悉尼大学的通讯作者。

“这将表明一种特定的小麦作物是否需要迅速喷洒昂贵的杀菌剂以防止生锈 - 否则会在几周内破坏作物。”

随着精心挑选的谷物选择性育种，有时出现了锈病流行病;这种疾病在东非再次极具破坏性，正在欧洲卷土重来。

这项新发现正在世界领先的期刊之一 - 美国的科学杂志上发表。

来自悉尼大学的博士候选人陈嘉鹏先生通过测序和分析毒性铁锈分离株的基因组开展了这项工作，他说这是解决不断变化的真菌所带来的诊断挑战的第一个重要步骤，新生锈病原菌株。

朴教授解释说：“这就像正在进行的军备竞赛 - 我们必须领先于这种不断变化的病原体。

“仅在澳大利亚，1973年小麦茎锈病的最后一次重大流行造成了3亿多美元的损失 - 想象今天的情况。”

来自Commonweatlh科学工业研究组织的共同通讯作者Peter Dodds博士表示，预计到2050年，发展中国家对小麦的需求将增长60%，仅从经济角度来看，这种影响是巨大的。

“现在我们已经确定了茎锈病菌株如何能够克服Sr50抗性 - 通过我们发现的一种基因突变称为AvrSr50 - 这些信息可用于帮助确定部署抗性基因的优先级。

CSIRO农业和食品团队的Peter Dodds博士说：“到目前为止，我们的结果显示植物免疫系统能够直接识别真菌蛋白质。我们正在更好地了解整个过程 - 蛋白质水平发生了什么，在基因水平。“

共同作者，来自英国农业科学中心Rothamsted Research的Kostya Kanyuka博士说，干锈病在欧洲卷土重来，例如最近在今年瑞典，并威胁着亚洲和美国。

Kanyuka博士说：“1998年在乌干达出现的高度恶毒的Ug99种茎秆锈菌已经变得更加有效，因为它已经蔓延到非洲和中东，风势可能将其带入亚洲。”

美国合作者Melania Figueroa教授，Brian Steffenson教授和Yue Jin博士通过检查来自世界其他地区(包括美国和非洲)的茎锈病菌株的菌株，扩展了研究结果。

菲格罗亚教授说：“重要的是要在全球生锈菌株中观察这个基因，以了解毒力最有可能发展的地方。”

来自植物育种研究所的Park教授表示，该结果还可以让人们更好地了解锈病病原体如何感染小麦，逃避小麦植株的检测，以及导致产量损失。

“除了关于重要的抗锈性基因Sr50的直接实际好处之外，我们世界上第一个发现可能会在10 - 15年的时间内获得长期回报，”他说。