小麦茎基腐病是由假禾谷镰孢菌（Fusarium pseudograminearum）、禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）等镰孢菌属真菌复合侵染引起的小麦病害，通常在苗期至成株期从根部和茎基部侵入小麦植株，并逐步向上扩展。因其侵染隐蔽且发病后难以控制，茎基腐病被称为小麦的“隐形癌症”。近年来小麦茎基腐病在黄淮等小麦主产区迅速蔓延，已成为威胁我国小麦安全生产的主要病害之一，重发年份的发病面积超过5000万亩，发病田块一般减产5%~10%，严重时可达50%以上。2022年，“如何有效防控小麦茎基腐病”被中国科协列十大产业技术问题，自那时起，河南省农业科学院小麦分子育种团队着手开展小麦茎基腐病抗性种质筛选、抗病基因挖掘及抗病育种改良等工作，并取得了初步进展。

一、广泛鉴定，丰富育种优异抗源

我国小麦主栽品种多数表现为高感茎基腐病，仅有少数材料表现为中抗，抗病育种缺少优异抗源。从20世纪90年代开始，研究团队整理保存了包含河南省地方品种、生产主推品种、重要育种亲本在内的3000多份小麦种质资源，并通过农艺性状鉴定、分子标记多态性分析，确定了629份河南省小麦核心种质资源。以133份河南省地方品种及67份河南省历年来大面积推广的主要品种及骨干亲本为试验材料，通过人工接种、多重复验证，对这200份种质资源苗期的茎基腐病抗性进行了鉴定（图1），筛选到秃头麦、早洋麦、04中36、开麦18、百泉41、周麦24、中育3号和豫麦35等8份中抗茎基腐病的种质材料。

图1 抗病品种的表型筛选

二、多策共决，探寻抗病候选基因

为了找到小麦中能抵抗“茎基腐病”的关键基因，研究团队对这些小麦种质做了一次“基因芯片体检”（小麦660K SNP芯片），获得了高密度的基因型数据。将基因型数据结合表型数据进行全基因组关联分析，相当于把“抗病表型”和“基因特征”一一对应，最终关联到30个与抗病相关的基因位点。其中，有两个位点表现稳定，分别位于小麦的4B和7B染色体上。利用小麦参考基因组，在这两个区域里分别找到了30个和26个“高可信度候选基因”。

仅有候选基因还不够，还要看它们在病菌入侵时会不会“响应”。在接种病菌前后取样，分析这些基因的转录组表达谱，相当于给基因的“工作活跃度”拍了两张快照：一张是生病前，一张是生病后。结果发现，在4B染色体区域里有3个基因在接种后“工作活跃度”发生了显著变化。其中，TraesCS4B02G048500基因引起了研究团队的特别关注。

通过数据库查询，发现这个基因编码OPR蛋白。OPR蛋白在植物里像一位“多面手”，既参与应对病虫害，也参与应对干旱、盐害等环境胁迫。此外，已有研究表明，该家族TaOPR3基因在小麦里“超常发挥”（过表达）会增强对茎基腐病的抗性，而且根部生长受病害抑制的程度也会减轻。所有这些线索都指向TraesCS4B02G048500可能就是那个抗病“主角”。通过Wheat Omics数据库查看该基因的组织表达模式，发现这个基因主要在根里干活。与茎基腐病的发病部位（茎基部靠近根部）吻合，进一步支持了该基因参与抗病的猜测。

三、结语

我国小麦抗茎基腐病育种处于起步阶段，当前仍面临三大核心挑战：一是抗病种质资源依然匮乏，绝大部分种质为高感品种，无免疫和高抗品种，需进一步筛选抗源。小麦野生近缘种（如冰草、偃麦草）中蕴含着丰富的抗性基因，可通过远缘杂交，将野生抗病基因导入普通小麦，创制抗性新种质。二是小麦茎基腐病的抗性基因挖掘、抗病分子调控机制解析进展缓慢，特别是对关键基因的功能、表达模式及其相互作用关系仍缺乏系统深入的认识，导致难以利用现代生物学技术开展精准育种；三是关于苗期抗性与成株期抗性之间的内在关联性，目前尚缺乏明确的研究结论和清晰的科学认知，二者在抗病机制和表达模式上的相关性还有待深入探索和系统阐明。因此，在育种实践和品种筛选工作中，需进一步强化全生育期具备稳定、持久且高效抗病的优异资源发掘、鉴定与品种选育工作。

作者：丁超杰（西北农林科技大学在读博士研究生）

科学审核：张宏军（中国农业科学院作物科学研究所副研究员）

策划统筹：陆美斌

监制：徐琴

参考文献：鲁雅妮, 丁超杰, 张煜, 杜习军, 齐学礼, 胡琳, 许为钢. 河南省200份小麦品种苗期茎基腐病抗性鉴定与全基因组关联分析. 作物学报, 2026, 52(2): 363-375.

作者简介

丁超杰，西北农林科技大学在读博士研究生，作物遗传育种专业。主要研究方向为小麦茎基腐病种质资源鉴定评价及抗性基因的发掘与功能解析。