日前，《自然-遗传学》（Nature Genetics）发表了由我校小麦研究所团队领衔，联合中国科学院遗传与发育生物学研究所、以色列海法大学等7家单位合作完成的重要研究成果。该研究成功从小麦的“野生祖先”——野生二粒小麦中，克隆出一对协同发挥功能的关键抗病“基因搭档”：TdNLR1和TdNLR2。这是首次在小麦中发现NLR类抗病基因以“成对”形式协同作用抵抗条锈病，深化了对小麦NLR抗病蛋白抵御病原菌分子机制的科学认知。

“目前我们已将这对基因导入四川小麦，培育出了高抗条锈病的新品系。”论文共同通讯作者、我校小麦所黄林副教授表示，该成果有望为培育抗性更持久、更广谱的小麦新品种提供重要支持，对保障小麦稳产高产有重要意义。

甘坐冷板凳：八年潜心钻研一项课题

2016年，黄林在以色列海法大学读博期间，鉴定到一份编号为TD121的野生二粒小麦材料。“奇怪的是，这份材料虽不含当时自己正在研究的高抗基因Yr15，却对条锈菌具有极强的抗病能力。”怀着对科学的好奇心，他决定一探究竟。

2017年回国后，随即带领研究生胡燕灵等人系统开展研究，想要把这个高抗基因找出来，然而实验的结果却出乎意料。

“很懵，完全没想到不是一个基因，而是两个基因在‘协同调控’。”找到新发现的胡燕灵并没有感到惊喜，反而充满疑惑。她找到导师黄林，黄林也感到惊讶，因为此前在小麦中尚未报道过类似协同抗条锈病的基因对。

随后，黄林获悉加拿大萨斯喀彻温大学的研究团队也在开展该抗病位点的研究。为确保优先权，团队决定加速研究进程，力争率先发表成果。

在这场与国际同行的科研竞争中，时间至关重要。为此，胡燕灵连续数年持续高强度投入实验工作，争分夺秒推进研究进程。从攻读硕士开始到博士，她一直专注这项研究。“看到其他同学发论文了，而自己迟迟没有成果也会很焦虑，但更多的是不甘心，就是希望自己也能发现科学的秘密。”

单一团队的力量有限。黄林还积极联合中国科学院遗传与发育生物学研究所、山东农业大学、西南科技大学等国内多家科研单位协作开展研究。大家通力合作，各显其能，有的擅长数据分析，有的擅长小麦遗传转化，有的擅长病原菌小种鉴定，显著提升了研究效率。

研究团队最终锁定了关键抗病位点YrTD121，进一步在小麦1B染色体短臂上成功找到了这对核心抗病基因—TdNLR1和TdNLR2。TdNLR1：编码一个结构完整的免疫蛋白（CC-NB-LRR），就像装备齐全的“主攻手”，是执行抗病功能的核心。TdNLR2：编码一个缺少部分结构（CC结构域）的蛋白，如同特殊的“辅助兵”。研究团队通过基因沉默、基因编辑、转基因等多种实验手段充分证实：TdNLR1的抗病能力，必须依赖TdNLR2的协助才能发挥出来；TdNLR2很可能扮演着“助手”角色，帮助传递关键免疫信号。

“虽然经过这么多年的研究才发表了这篇论文，但自己能发现一个科学的秘密非常有成就感。”胡燕灵开心地说。

顶天也要立地：科研成果服务生产实践

“科研既要追求前沿（顶天），也要立足应用（立地）”是导师刘登才教授的一贯理念，黄林一直铭记在心。

四川是我国小麦条锈病的重要源头菌源区之一。条锈菌夏孢子个体微小，仅略大于PM2.5颗粒，无法肉眼辨识。它能随高空气流上升至3000至5000米，远距离传播至河南、山东等小麦主产区，病害流行时可导致近乎绝收的严重损失。因此，有效控制四川地区的条锈病，对降低全国条锈病害流行风险至关重要。

从读研究生开始，黄林就一直专注于对小麦条锈病的研究，并把科研成果运用到农业生产中。2019年，他在研究中从小麦祖先物种节节麦，克隆了抗条锈病基因YrAS2388，并通过人工合成小麦为桥梁，将该基因导入到普通小麦，选育出抗条锈病新品种蜀麦1675。2022年，学校与四川天宇种业公司签署小麦新品种转让协议，其中就包括蜀麦1675，真正实现让品种服务粮食生产。

目前，团队已成功将TdNLR1/TdNLR2基因对导入川麦42中。“虽然使川麦42实现了抗病，但离高产还有距离。这也是我们团队下一步的目标。”黄林表示，将继续坚守科研初心，培育出更多兼具抗病与高产的小麦新品种，用实实在在的成果回应国家和人民对粮食安全的期待。