问题——病害频发与抗性“失效”并存，稳产保供面临长期考验。 小麦是我国重要口粮作物之一，白粉病、锈病等病害一旦发生，将直接影响产量和品质。生产中，推广抗病品种被视为投入较低、效果更稳定的防控方式。但病原菌群体持续演化，新毒性小种不断出现，依赖单一抗性基因的品种在一定时期后可能出现抗性下降甚至失效。如何发掘并利用更具多样性、可持续性的抗病基因资源，已成为小麦育种亟需破解的关键问题。 原因——抗病基因资源稀缺与利用难度高，制约抗性“持久化”。 一上，小麦基因组庞大且结构复杂，传统方法难以快速锁定关键抗病基因；另一方面，许多优良抗性来源于野生或古老材料，往往存在频率低、遗传背景复杂、转育周期长等障碍。此外，抗病性与产量、农艺性状之间可能存在连锁效应，容易带来“抗病但减产”的担忧，导致部分珍稀抗性资源长期停留在“知道有、用起来难”的阶段。 影响——Pm37的克隆为“多病同防”与减药稳产提供新工具。 2月17日，国际学术期刊《自然-通讯》在线发表研究称，烟台大学马朋涛教授团队综合运用图位克隆与PacBio SMRT长读长测序等技术，从小麦种质NC99BGTAG11中成功克隆Pm37基因，完成精细定位与克隆。 该成果的理论意义在于：研究首次报道NLR等位变异介导的小麦对白粉病与杆锈病的功能分化，为理解NLR基因家族在进化过程中如何形成不同抗病谱提供了关键证据，有助于深入解析作物免疫识别与抗性分化机制。 更受关注的是应用潜力：研究表明，Pm37对白粉病具有高水平抗性，同时对叶锈病表现中等抗性，呈现“一基多效”的广谱特征。研究还发现，Pm37与抗秆锈病基因Sr22之间存在互为感病等位变异的关系，提示通过改造关键碱基位点，有望实现抗性类型的定向分化，为创制新抗源提供了重要序列模板与技术思路。 对策——从“找到基因”到“用好基因”，以精准转育提升育种效率。 在资源来源上，团队对Pm37的起源进行了追溯：该基因被认为源自古老的一粒小麦，并可能通过提莫菲维小麦等桥梁亲本渐渗进入普通小麦基因组。由于其在普通小麦及近缘种中分布频率较低，Pm37属于尚未被广泛利用的珍稀变异。 在利用路径上，为解决“难筛选、难导入、难评价”等问题，团队开发了功能标记Pm37-FM，可用于对Pm37进行快速、精准检测与转育，并已在多个小麦品种的抗病遗传改良中开展应用。现有转育结果显示，导入Pm37的新品系在保持较高抗性的同时，尚未发现明显的农艺性状或产量性状连锁负担，为“抗病不减产”提供了更可验证的育种选择。 在支撑体系上，该研究以烟台大学为第一完成单位，青年教师与研究生等共同参与，有关工作获得国家自然科学基金、山东省小麦产业技术体系等支持，表明了基础研究与产业需求的衔接与协同。 前景——面向田间应用与抗性可持续，需构建“多基因组合”的长期策略。 业内人士指出，抗病育种的重点不止于获得单个强效基因，更要建立可持续的抗性体系。Pm37的广谱抗性及其潜在的抗性分化特征，为后续基因聚合育种提供了新的重要资源。下一步，可结合区域主栽品种的推广需求，推动Pm37与其他抗病基因的组合利用，构建多位点、复合型抗性屏障，以减缓病原菌适应速度。同时，还需在多生态区开展系统田间鉴定，持续评估抗性稳定性、产量表现与品质影响，加快科研成果向可推广品种的转化。 从更宏观的角度看，随着绿色农业与减药增效要求不断提高，能够降低农药依赖、提升稳产能力的抗病基因资源将更具战略价值。Pm37的发现与利用，为我国小麦抗病育种增加了新的关键储备，也为粮食安全提供了更有力的科技支撑。
从实验室的基因图谱到田间的麦浪，这项历时十年的研究说明了农业科研的长期投入与持续创新。在气候变化加剧、病虫害风险上升的背景下，挖掘作物自身的抗病潜力愈发紧迫。Pm37基因的发现与应用，不仅为保障粮食安全提供了新的技术支点，也展现了生物技术在稳产保供中的现实价值。随着更多“基因护盾”被发掘并进入育种应用，我国现代农业有望在绿色、高效的路径上更提速。