小麦条锈病是一种严重威胁小麦生产的重要病害。防治该病最经济、安全、有效的方法是培育和推广抗病品种。而小麦地方品种是拓宽栽培小麦抗病性遗传基础的宝贵资源，其携带不同的抗性基因，可以对抗新的Pst毒力。四方麦是我国小麦地方品种，对我国条锈病小种具有较强的抗性。![]()
2022年5月5日，中国农业科学院植物保护研究所在《Plant Breeding》发表了题为“Identification of a stripe rust resistance gene YrSF in Chinese wheat (Triticum aestivum) landrace Sifangmai”的研究论文，研究主要内容和结果如下：本研究为探明四方麦抗病性的遗传基础，以四方麦/台中29为材料，以CYR32为生理小种，对F1、F2和F2:3进行了成株期鉴定。遗传分析结果表明，四方麦的抗病性受1对显性核基因控制，命名为YrSF。位于5BS染色体上的6个SSR标记在台中29、四方麦、抗池和感池间表现出多态性。中国春缺四体和单体系YrSF均位于5B染色体上。构建了YrSF的连锁图谱，与YrSF紧密连锁的标记为Xgpw8015，分子量为1.8cM。通过对已报道的Yr基因的抗性侵染类型、系谱分析、基因来源和染色体定位等方面的比较，发现YrSF基因与已知基因不同，可能是一个新基因。（1）四方麦抗条锈性鉴定
小麦地方品种四方麦在苗期对CYR34、CYR33、CYR32和CYR29这4个条锈病小种表现抗性，而台中29和对照铭贤169表现感病。在CYR32小种的成株试验中，四方麦表现为抗病（IT=0），而台中29则表现为感病（IT=4）。F2群体中196个抗病，70个感病，符合3：1的分离比例（χ23:1=0.25，P=0.62），表明四方麦对CYR32的抗性由一对显性基因控制。去除因未获得种子的61株F2植株后，205株F2分离比仍符合3：1（χ23:1=0.20，P=0.66）。在第二年的成株期，对205个F3家系进行了抗Pst小种CYR32的表型分析。分离比表明四方麦中存在抗性的单个基因（54R：104SEG：47S;χ1:2:12=0.52，P=0.77）。通过计算F2单株及其衍生F3家系的相关系数，遗传力为74.9%。综合F2和F3的结果，进一步证实四方麦的抗条锈病基因为单基因，暂命名为YrSF。![]()
图1 四方麦、台中29和F2植株叶片在成株期对中国Pst小种CYR32的反应
（2）YrSF的SSR标记及连锁分析
从分布在小麦基因组中的500个SSR标记中随机选择小麦基因组来检测抗条锈性的多态性区域。小麦5B染色体上的Xg17309在抗病亲本四方麦与抗源、感病亲本台中29与感源之间存在多态性，表明该抗病基因可能位于5B染色体上。为了界定携带YrSF的区域，测试了先前位于染色体5B上的150个标记。发现六个标记产生了可重复的多态性条带，可将台中29和感池（SB）与四方麦和抗池（RB）区分开。用来自F2系的10个抗（IT=0）和10个感（IT=4）植株对这些连锁标记进行了检测，证实了这些标记与抗条锈基因YrSF紧密遗传关联。![]()
图2 与YrSF紧密连锁的6对标记的多态性(1:四方麦；2:台中29；3:抗池；4:感池)
为了进一步确认结果，使用标记Xgc78015和Xgc7309对四方麦、台中29、中国春和一组缺四体（缺N2A、N4B和N4A）和单体系（M2A和M4B）进行基因分型。除N5BT5D外，其余品系均检测到特异带，表明这两个两个标记与YrSF基因连锁，定位于5B染色体上。（3）抗病基因YrSF的定位
对266个F2群体进行了6个标记的分离和抗条锈表型分析。所有SSR标记在供试材料中均为共显性。使用JoinMap生成5B的遗传图谱。结果表明，抗性基因YrSF与6个SSR标记连锁，侧翼SSR标记为Xgs8015和Xgs7309，与抗性位点的遗传距离分别为1.8和3.1cM。
![]()
图3 台中29/四方麦F2抗条锈病基因YrSF与5B染色体上的已定位基因遗传连锁图比较
在小麦5B染色体上已报道了至少7个抗条锈基因，其中3个正式命名为Yr19、Yr47和Yr74，4个暂命名为YrDru、YrMe、YrSD和YrZhong22。通过对已报道的Yr基因的抗性侵染类型、系谱分析、基因来源和染色体定位等方面的比较，发现YrSF基因与已知基因不同，可能是一个新基因。持久抗性是植物育种的一个重要目标，而基因聚合是获得持久抗病性的有效策略。通过聚合成株抗性基因（APR）和全生育期抗性基因（ASR），可以培育出持久抗性的品种。目前，只有少数的ASR基因（如Yr5、Yr10和Yr15）和APR基因（如Yr18和YrZH22）对中国条锈菌流行小种（包括Yr26毒力小种）有效。YrSF作为一个异源抗病基因，将成为小麦育种的一个很好的抗源。可利用紧密连锁标记Xgpw8015辅助选择YrSF，以促进基因聚合并培育出更有效的持久抗条锈品种。
