小麦（Triticum aestivum L.）是在全球广泛种植的重要粮食作物。禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum Schwabe, Fg）引起的赤霉病（FHB）对小麦的产量和品质构成日益严重的威胁。植物中一类富含半胱氨酸的分泌蛋白（SCPs）能够调控防御反应，但目前尚不清楚小麦中的SCPs蛋白是否参与对 FHB 的抗性。近日，资源所小麦种质资源创新团队在国际期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry（中科院一区TOP，IF=6.2）上在线发表了题为“The Cysteine-Rich Secretory Protein TaSCP1-6B Modulates Resistance to Fusarium graminearum in Wheat”的研究论文。该研究系统的鉴定了小麦的SCPs蛋白，并对TaSCP1-6B的抗性机制进行了探索。资源所刘富杰博士为本文的第一作者，吴纪中研究员和安徽科技学院的许峰副教授为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、生物育种钟山实验室项目、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。

该研究在经过系统的分析小麦中的TaSCPs基因后，聚焦一个被正向选择的保守型基因，TaSCP1-6B。该基因在Fg感染的早期阶段被诱导表达，其调控植物的防御反应来增强FHB的抗性。随后，进一步在小麦地方品种剑子麦和蜈蚣麦中鉴定出一个具有10个氨基酸插入的抗病性等位基因。在拟南芥和普通小麦中的功能分析表明，TaSCP1-6B是Fg抗性的正调控因子。与TaSCP1-6B^Hap.0相比，TaSCP1-6B^Hap.1在小麦中介导了更强的FHB抗性。这些发现揭示了TaSCP1-6B在增强小麦对Fg的抗性方面的作用，并为进一步理解TaSCP1-6B在小麦对 FHB 抗性中的作用机制提供了帮助。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.6c00539