2025年1月15日，南京农业大学马正强教授团队在国际顶级学术期刊Nature Genetics上发表了题为“Mutagenesis and analysis of contrasting wheat lines do not support a role for PFT in Fusarium head blight resistance”的研究论文。研究通过详实的数据表明，在控制抗赤霉病的关键位点Fhb1处，富组氨酸钙结合蛋白编码基因HisR对提高小麦抵抗赤霉病的能力起着决定性作用，而孔形成毒素蛋白基因PFT则未见其作用。赤霉病（FHB）是全球范围内严重威胁小麦生产的一种病害。自2016年Rawat等人提出PFT可能是Fhb1位点的候选基因以来，马教授团队与美国堪萨斯州立大学柏贵华教授团队的研究揭示，位于PFT基因附近约50kb处的HisR（TaHRC）基因才是真正的功能基因。尽管如此，由于缺乏仅含HisR而不包含PFT的重组体和单倍型，此前的研究无法完全排除HisR和PFT可能共同作用于增强小麦抗赤霉病能力的可能性。为了更深入地理解Fhb1位点如何提供抗赤霉病保护，马教授的团队基于前期克隆HisR的工作，创建了109个携带不同HisR和PFT等位基因组合的导入系，并进行了广泛的抗病性测试。结果显示，无论是否存在PFT，含有HisR的株系都表现出显著增强的抗赤霉病能力（图1）。图1 不同遗传背景下携带和不携带HisR和PFT 对赤霉病抗性的影响此外，利用CRISPR-Cas9技术制造的PFT突变体同样显示PFT的存在与否不影响抗赤霉病性能（图2）。图2 MY背景Fhb1近等基因系R-7中的PFT 编辑及其对赤霉病抗性的影响这项研究不仅对了解Fhb1位点的抗赤霉病机制至关重要，也为有效、准确地在分子水平上进行小麦抗赤霉病育种提供了指导。鉴于HisR和PFT在物理位置上的邻近关系以及许多携带PFT的小麦种质并不同时携带HisR的事实，建议在进行分子标记辅助选择时应谨慎对待PFT的功能标记使用，以免误导。该研究受国家自然科学基金、国家重点研发计划、江苏省重点研发计划、江苏省种业振兴“JBGS”项目以及江苏省现代作物生产协同创新计划的部分支持。马正强，教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，“国家杰出青年科学基金”获得者。毕业于西南农学院（西南大学前身之一）农学系，获农学学士学位。现为南京农业大学农学系博士生导师、国家自然基金委生命科学部评审专家，曾任国务院学位委员会学科评议组（生物学）成员。长期从事作物遗传、基因组学、生物信息学和生物技术育种研究。
