4月9日，中国农业科学院植物保护研究所、植物病虫害综合治理全国重点实验室和New Plant Protection期刊编辑部共同主办了植保前沿论坛，论坛邀请中国科学院遗传与发育生物学研究所刘志勇研究员做了题为“小麦串联激酶-NLR分子模块抗病机制”的报告。论坛由植物病虫害综合治理全国重点实验室主任周雪平教授主持，专家学者通过现场研讨与直播形式参与交流，其中现场有所内职工、博士后及研究生80余人参加，线上4千余人次观看。

白粉病引起的小麦病害，每年在我国小麦主产区年发生面积约1亿亩，占种植总面积的近30%，造成小麦减产5%～10%，对我国粮食安全构成严重威胁。刘志勇研究员主要介绍了该团队长期聚焦抗白粉病基因挖掘与遗传育种，针对传统抗病基因单一、抗性谱狭窄等问题，创新性揭示了串联激酶（Tandem Kinase Proteins, TKPs）与非典型核苷酸结合富亮氨酸重复受体（NLR）蛋白协同作用的抗病新机制。该团队利用携带Pm24基因的小麦品系，通过筛选EMS诱变感病突变体，鉴定到一个与小麦串联激酶3WTK3共同执行免疫功能的关键因子WTN1（Wheat Tandem NBD 1）。WTN1是与WTK3相邻紧密连锁的非典型NLR蛋白。遗传学分析结果表明，WTN1对WTK3介导的抗白粉病免疫不可或缺。WTK3-WTN1通过感受器-编码器的协同作用模式激活免疫反应。有意思的是，WTK3不仅抗小麦白粉病，并且能够识别麦瘟病菌效应因子PWT4并触发免疫反应，具有抗麦瘟病能力。通过植物免疫学、生化实验、电生理实验和进化分析等多种方法，发现WTK3-WTN1在小麦基因组中共进化，WTK3的假激酶片段（PKF）结构域负责识别麦瘟菌的效应因子PWT4，WTK3的第二个激酶（Kin II）结构域负责与WTN1互作；在植物细胞和蛙卵中，识别病原菌效应因子后激活的WTK3-WTN1复合物发生高聚化，形成离子通道促进钙（Ca²⁺）离子内流，从而激活超敏反应和细胞程序化死亡。Pm24基因为我国小麦地方品种所特有的基因资源，对小麦白粉病具有广谱抗病性同时兼抗麦瘟病，在小麦抗病育种中具有重大应用价值。该项工作突破了对串联激酶作用机制的认识，发现了串联激酶与传统NLR协同抗病新范式，填补了植物免疫调控途径的空白，为作物广谱多抗品种精准设计奠定了理论和应用基础。

报告后，刘志勇研究员就如何挖掘新型抗病基因资源、分子模块设计育种策略等实践问题展开交流，并强调需强化基因组学、生物信息学与植物病理学交叉融合。此次交流为青年学者搭建了跨学科对话的桥梁，助力其在作物抗病育种领域开辟新赛道。