戳視頻↑ 30秒get登上《Sicence》封面的研究成果

齊魯網·閃電新聞1月23日訊 日前，山東農業大學孔令讓教授團隊研究成果“小麥抗赤霉基因Fhb7的克隆、機理解析及育種利用”先后入選2020年度“中國生命科學十大進展”和“中國十大科技進展”。（此前報道：30萬次實驗分析2.5萬株小麥！山東這位教授科研成果入選2020年度“中國生命科學十大進展”，2020中國十大科技進展揭曉 山農大教授找到小麥“癌癥”克星入選）

1月22日，閃電新聞記者來到山東農業大學的作物生物學國家重點實驗室，孔令讓教授正在認真查看抗赤霉病新型小麥品種的長勢。目前，這種新型小麥已經分別完成了兩年的預備試驗和兩年的區域試驗，今年經審定后，可以大面積推廣種植。“這意味著，老百姓們就可以吃上這種健康的饃饃了！”孔令讓激動地說。

找到小麥“癌癥”的克星

攻克世界性難題

赤霉病被稱為小麥“癌癥”，是威脅糧食安全的重大國際性難題。孔令讓介紹，我國是小麥赤霉病受害面積最大的國家，每年赤霉病受害面積超過6000萬畝，一般年份可減產20-30%，嚴重時可超過50%，甚至顆粒無收。更嚴重的是，病原菌分泌的霉菌毒素廣泛污染谷物籽粒，嚴重威脅人畜健康。

歷經多年探索，孔令讓教授及其團隊從小麥近緣植物長穗偃麥草中首次克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7，且成功將其轉移至小麥品種中，首次明確并驗證了其在小麥抗病育種中不僅具有穩定的赤霉病抗性，而且具有廣譜的解毒功能。

2020年5月22日，國際頂尖學術期刊《科學》雜志，以封面的形式發表了這一重大成果。這項研究成果，為從源頭上解決小麥赤霉病問題提供了技術支撐和解決方案，保障群眾“舌尖上的安全”。

困難重重但柳暗花明

科研需要“十年磨劍”的精神

早在20年前，孔令讓團隊便在小麥的近緣植物——長穗偃麥草中發現了抗赤霉病的基因（后被國際統一命名為Fhb7)。可是這個基因在哪里，抗病原理是怎樣的，又能否克隆到小麥身上？

“要從十幾萬個基因里邊要找到這個抗赤霉病的基因，好像大海撈針一樣難。”孔令讓回憶，精準定位Fhb7是研究過程中遇到最大的困難。十年間，孔令讓帶領團隊創制了多種不同類型的5萬個單株群體，以應付各種預想不到的困難和挑戰。

論文的第一作者和共同通訊作者王宏偉教授說，僅僅是定位基因大概就30萬次PCR (Polymerase Chain Reaction:聚合酶鏈反應) 實驗。

基因找到了，然而小麥雜交的工作細致繁重。偃麥草是小麥近緣植物，二者染色體間難以自由交換，因此難以得到重組體。

在創建小麥-長穗偃麥草抗赤霉病短片段易位系的過程中，科學家們發現抗赤霉病基因Fhb7與黃色素基因Psy的緊密連鎖。就是因為這種基因存在，會讓面粉發黃，影響育種。于是，團隊挨個實驗，最終從2.5萬多株小麥里選到了兩株打破連鎖的重組體。

2010年基因初步定位，2015年精細定位，終于在2020年完成了基因的克隆和抗病原理解析。孔令讓相信，就是“十年磨一劍”的這種品質一直激勵著團隊攻克種子工程當中的難題。

突破種源瓶頸 端牢“中國飯碗”

數據表明，如果感病對照品種嚴重度是60%的話，攜帶Fhb7品種赤霉病感染程度只有20%左右。因此，抗赤霉病小麥品種的推廣種植，可以大大降低霉菌毒素危害，減少田間農藥的使用，降低農藥殘毒，也降低生產成本，促進小麥產業高質高效發展。

孔令讓也向閃電新聞記者介紹，團隊已經通過雜交、回交、分子標記輔助選擇以及加代技術，將長穗偃麥草抗赤霉病基因Fhb7轉移到全國主要麥區的20多個主栽品種中，表現出穩定的赤霉病抗性。目前，抗赤霉病種質材料已發放全國70多家單位育種利用。

據悉，今年起，抗赤霉病小麥品種將在各省陸續審定。孔令讓相信，抗赤霉病小麥品種的大面積推廣種植，將為我國小麥產業高質高效發展、農民富裕富足、國家糧食安全提供核心技術支撐。