测序技术和生物信息学的发展，以及基因组资源的激增，加速了小麦（Triticumaestivum）抗病（R）基因的克隆。然而，随着人口的不断增长和日益加剧的气候变化，使得抗病性研究不再满足于少数几个R基因的功能得以鉴定，而是需要让这些R基因走向大田、走向育种应用，从而培育出能够识别和抵御威胁农业生态系统的各种病原体效应因子的农作物。
近日，国际权威植物学期刊MolecularPlant发表了英国约翰英纳斯中心BrandeWulff团队的 相关研究成果，题为Creationandjudiciousapplicationofawheatresistancegeneatlas的观点综述论文。在这篇综述中，科研人员描述了如何对小麦及其野生近缘植物和主要病原体的多样性进行大规模测序和表型分析，以克隆出大量的R基因和相应的病原体效应因子。科研人员还探讨了部署和管理R基因的方法，以使它们能长期有效。
病原菌种群在不断变化，如果我们要保护我们的口粮，育种者必须有工具和资源来迅速应对这些变化。为了应对这一挑战，科研人员建议国际研究人员和育种人员抱团取暖，共同创建一个小麦R基因图谱。该图集拟包括一个在线目录，可以从中识别和有效利用抗性来源，以实现对主要小麦病原体（如小麦锈病、斑点病、白粉病和小麦瘟病）更持久的抗性。科研人员提出了一个计算成本的建议，详细说明了如何通过双亲图谱、突变基因组学和全基因组关联遗传学，从宿主和病原体中获取控制病害抗性的相互作用分子成分。科研人员探讨了对六倍体和四倍体小麦及其野生近缘植物和主要病原体的多样性进行配置和基因分型的方案，并讨论了该图谱如何为R基因部署的动态、持久方法提供参考。鉴于目前全世界小麦产量损失的程度约为21%，这项工作提出了将R基因从实验室带到田间的一个相当快速和高通量的途径。
图1.主要的小麦病害及其对全球小麦产量的影响
图2.六倍体面包小麦中R基因的多样性在其物种形成和驯化过程中受限于种间交换图3.图位克隆技术和突变基因组学可用于局部遗传基础的探索--突变体种群的亲本，或双亲种群中两个亲本的遗传基础图4.可以采用分层测序的方法来经济有效地捕获遗传多样性图5.使用R基因图谱和病原体多样性信息来确定适当的stacks图6.通过杂交和标记辅助选择将12个R基因交换到小麦中的方案原文链接：