研究背景与问题 - 马铃薯晚疫病是严重威胁粮食安全的重大病害，每年造成近百亿美元的经济损失 [1] - 由于晚疫病病原菌致病疫霉菌变异迅速，现有马铃薯抗病基因已对其逐渐失效，亟待挖掘新型抗性基因资源并革新抗病育种策略 [1] - 尽管科学家已从马铃薯野生种中克隆出近30个抗晚疫病基因，但多数已被病原菌“破防” [1] 研究成果与数据 - 科研团队选取了7个高抗晚疫病的野生马铃薯种质，采用第三代高保真测序技术完成高质量基因组组装，注释基因完整性达94.6%~98.3% [1] - 结合已公开的基因组数据，团队构建了含39211个胞内抗病受体基因的马铃薯泛抗病基因组，这是目前植物界规模最大、覆盖最全的抗病基因资源库 [2] - 研究团队将抗病基因划分为两大类：一类基因拷贝数多、变异快，主要识别卵菌、线虫等快速进化病原；另一类基因相对稳定且数量少，多作为“辅助蛋白”参与免疫信号传递 [2] 关键突破与策略 - 基于泛抗病基因组资源，团队成功克隆了三个新型抗晚疫病基因，为通过常规育种手段精准设计马铃薯晚疫病抗性提供了资源支撑 [2] - 团队提出“结构域插件”育种策略：将野生马铃薯中发现的抗晚疫病基因的功能结构域“嫁接”到已失效的晚疫病抗病基因R1的末端，使R1可同时识别病原物分泌蛋白AVR1与AVRbrk1，成功拓展了R1基因的抗病谱 [2] - 这种“即插即用”的基因设计思路，为快速创制广谱抗病品种提供了全新路径 [2] 研究意义与影响 - 此项研究不仅构建了高质量的抗病基因资源库，建立了作物抗病基因挖掘的基因组学范式，更创新性地提出具有前瞻意义的育种策略 [2] - 研究成果有望为全球粮食安全提供理论与技术支撑 [2]