2026年1月2日，资源所小麦种质资源创新团队在国际知名学术期刊《Plant Physiology》在线发表题为“Natural variation in TaRFR1-5B modulates Fusarium head blight resistance via recognition of pTaRIN1-like in wheat”的研究论文。该研究通过全基因组关联分析（GWAS）在小麦自然群体中鉴定并验证了一个编码CC-NBS-LRR蛋白的抗赤霉病基因，研究还进一步揭示了该基因的精细分子调控机制。TaRFR1-5B通过其LRR结构域直接识别被病原菌侵染后磷酸化的免疫调节蛋白TaRIN1-like，从而激活下游的活性氧爆发和细胞死亡等免疫反应。一个关键氨基酸的自然变异（Leu533Ser）决定了TaRFR1-5B蛋白与磷酸化TaRIN1-like的结合亲和力，从而导致了小麦对赤霉病抗性的差异。
赤霉病（FHB）是由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）引起的一种严重危害小麦产量和品质的真菌病害。小麦感染赤霉病还会产生真菌毒素，严重危害人、畜健康。培育和利用抗病品种是最经济有效的防治策略，但小麦对赤霉病的抗性是由多基因控制的复杂数量性状，相关抗病基因的克隆和功能解析进展缓慢。本研究系统地揭示了一个全新的小麦赤霉病抗性调控通路。该通路的核心是一个NLR抗病蛋白TaRFR1-5B，它通过识别磷酸化的免疫调节蛋白TaRIN1-like来激活防御反应。一个关键的自然变异（Leu533Ser）改变了TaRFR1-5B与靶蛋白的结合亲和力，从而决定了免疫反应的强度和最终的抗病水平。这项工作不仅为理解NLR介导的植物免疫提供了新的见解，更重要的是，它为小麦抗赤霉病育种提供了一个宝贵的新基因资源（TaRFR1-5BHap.0）和一个可直接用于分子标记辅助选择的SNP标记。利用这一标记，育种家可以高效地将这一优异抗病基因导入感病但高产的栽培品种中，为解决全球性的小麦赤霉病问题提供了新的有效工具。
该研究以江苏省农业科学院种质资源与生物技术研究所为第一完成单位，小麦种质资源创新团队的刘富杰博士为本文的第一作者，吴纪中研究员为通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、生物育种钟山实验室项目、江苏省自然科学基金、江苏省种业振兴揭榜挂帅项目以及江苏省农业科学院国际合作基金等项目的资助。
论文链接：
https://academic.oup.com/plphys/advance-article/doi/10.1093/plphys/kiaf685/8413121