小麦条锈病是威胁我国粮食安全的重大生物灾害，也是国家一类农作物病害。病原菌持续变异导致新品种抗性频繁丧失，对小麦安全生产构成严峻挑战。报告系统介绍了在病害灾变机制与绿色防控研究方面的关键突破。研究率先明确有性生殖是我国西北越夏区条锈菌变异产生新小种的主要途径，揭示了新小种策源地的形成机制。基于此，创新研发“有性生殖阻滞技术”，构建了“压菌源、延变异、阻传播”的菌源基地治理技术体系，实现对毒性变异的源头管控，相关技术已入选农业农村部主推技术。抗病机制与育种方面，系统解析了条锈菌通过效应子攻击寄主免疫途径的多元化致病机制及其操纵寄主感病基因侵染的分子本质，绘制了全球首张小麦抗病基因全景图，克隆3类核心抗病基因。基于病原—寄主互作理论，采用聚合抗病基因优良单倍型与编辑感病基因阻断病菌操控策略，创制出抗病与产量协调的广谱抗锈病新种质，成功改良多个主栽品种，培育出国审/省审抗病新品种6个。通过集成毒性变异治理、源头防控与联防联控等技术，构建了小麦条锈病跨区域全周期绿色防控技术体系，在全国主产区大面积推广，显著降低了条锈病的流行与危害。本研究从揭示病菌致病与变异机制出发，创新了菌源治理策略，创制了广谱抗病新材料，形成了高效绿色防控技术体系，为保障我国小麦生产安全提供了重要科技支撑。

Plant immunity mediated by nucleotide-binding leucine-rich repeat (NLR) receptors through specific recognition of pathogen effectors is well established, yet signaling mechanisms involving non-NLR resistance proteins remain poorly understood. Here, we uncover the mechanism of PTR, a non-NLR protein in rice that con- fers broad resistance to Magnaporthe oryzae by recognizing the effector AVR-Pita. We show that PTR functions as an endoplasmic reticulum (ER)-localized Ca²  channel, assembling into a pentam- eric, Ca² -permeable complex required for immune signaling. PTR is autoinhibited by its C-terminal tail, which undergoes farnesyla- tion in planta and this modification is both necessary and sufficient for channel inhibition. Notably, AVR-Pita cleaves the farnesylated C-terminal tail, relieving autoinhibition and activating Ca²  influx to initiate defense. Rice plants carrying PTR alleles with mutated cleavage sites exhibit enhanced susceptibility to Magnaporthe oryzae, underscoring the physiological relevance of this mecha-nism. Our findings directly connect pathogen effector recognition to calcium signaling and reveal a novel immune activation mechanism in which effector-mediated proteolysis derepresses a Ca²  channel to trigger plant immunity.

作物病毒病危害是作物生产上的第二大病害，具有危害重、分布广和防控难等特点。近年来，危险性病毒的不断传入及新病毒的产生加重了作物病毒病的危害。番茄褐色皱纹果病毒(tomato brown rugose fruit virus，ToBRFV)是烟草花叶病毒属的一个新种，由于尚无ToBRFV抗性品种，且ToBRFV在体外存活期长、侵染力强、易通过种子和接触传播，严重影响番茄和辣椒的产量和品质；自2014年首次在以色列发现以来，ToBRFV迅速蔓延至全球4个州的35个国家目前；我国于2019年4月首次在山东禹城温室栽培的番茄上发现ToBRFV危害，2021年4月被我国列为进境植物检疫性有害生物，2024年9月列入《全国农业植物检疫性有害生物名录》，截至2025年6月30日，ToBRFV已在全国14个省59个县区发生，对番茄的生产造成了重大影响；鉴于ToBRFV的传播速度快，侵染性强，且无有效的抗性品种，需预防为主，构筑早期预警、准确监测和阻截控制三道防线，尤其杜绝带毒种子种苗的远距离传播 。新德里番茄曲叶病毒(tomato leaf curl New Delhi virus, ToLCNDV)由烟粉虱传播，能对茄科和葫芦科等多种作物造成毁灭性的危害；近年来，ToLCNDV不断扩散蔓延至新的国家和地区，我国于2021年在浙江的温室番茄上发现了ToLCNDV的危害，目前已在多个省份发生；鉴于ToLCNDV的传播特性和烟粉虱在我国的广泛分布，ToLCNDV发生后基本无药剂可用，需遵循“预防为主、综合防控”的植保方针，强化对ToLCNDV的检疫监测预警，明确ToLCNDV的侵染循环和流行规律，加强抗性品种选育研究，控制ToLCNDV在我国的传播和危害。近年来，由大豆症青病毒（soybean stay-green associated virus, SoSCV）引发的大豆“症青”病害在我国黄淮海大豆主产区呈现大范围暴发态势，流行程度不断加剧；该病毒可导致大豆在成熟收获期仍表现出持青、荚而不实或形成瘪荚、瘪粒等症状，严重影响大豆的产量与品质，给大豆生产带来巨大的经济损失；SoSCV以昆虫为媒介传播，其媒介昆虫为半翅目叶蝉科的东洋网室叶蝉（Orosius orientalis）；选育抗SoSCV的大豆品种是实现病害防控的关键措施,物理防治(田间设置黄色诱虫板、在豆田上覆盖防虫网)、生态调控也可减轻SoSCV危害。

大豆根腐病在我国年发生5000万亩以上，常致绝收，是我国大豆唯一“一类病害”，缺乏高效绿色防控手段。团队20余年聚焦该病的致害机理与防控技术研究，发现病菌利用效应子作为致病武器，展开“波浪式”攻击，鉴定出核心效应子—糖基水解酶XEG1，并揭示其利用失活同源物XLP1为“分子诱饵”、吸引植物防御因子GIP1的“诱饵模式”新机制；继而大规模筛选400个类受体蛋白，发现RXEG1为识别XEG1并激活免疫、抑制酶活的“哨兵”，奠定植物广谱抗病新范式。基于AI结构预测，进一步精准改造抗病蛋白，实现抗病性与产量平衡兼容；创制蛋白类免疫诱抗农药“楠侬佑康”，可持效1‒2周并促生增产。集成的“种衣剂+楠侬佑康”全程绿色防控体系，近4年连续入选农业农村部重大引领性技术或主推技术，在黄淮海千亩示范田实现大豆亩产344.1 kg，比当地平均提高106%；抗性遗传改良技术拓展至棉花黄萎病、小麦赤霉病的治理，形成“机制-基因-产品-推广”一体化路径，为守护大国粮仓提供绿色、高效、可持续的硬核方案。