本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
还记得1999年吗？那一年，欧盟首次推出了统一货币，Y2K威胁要给全球信息系统带来技术上的灾难。1999年，当时被称为“王子”的艺术家宣布了派对的基准（尽管他是在1982年唱的）。
那一年，在乌干达还发现了一种新的、具有侵略性的小麦真菌菌株，它继续困扰着东非、中东和中亚的农民。
右图：小麦秆锈病会严重破坏世界小麦供应，而一种相对较新的菌株Ug99尤其难以控制。图片：美国农业部。
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Ug99，以其发现的国家和年份命名，是一种秆锈病菌株，这种病原体会侵袭小麦和大麦的茎秆。自从在乌干达被发现以来，Ug99已经向各个方向蔓延，从非洲大陆传播到中东和中亚。迄今为止，埃塞俄比亚、伊朗、肯尼亚、南非、苏丹、乌干达、也门和津巴布韦都受到了锈病的影响。它通过风传播，可以在感染新的麦田之前传播数千公里。最大的担忧是，它最终会到达印度和中国广阔的田野，这两个国家是世界上最大的产量生产者。在干旱、异常天气和火灾中，锈病已经发展成为对全球供应的威胁。
作为全球饮食中热量贡献最重要的粮食作物，任何对小麦的威胁——无论是生物的、物理的还是环境的——都给国际农业界敲响了警钟。
根据联合国粮食及农业组织（粮农组织）的数据，世界上约有 90% 的商业小麦种植面临风险。在合适的条件下——潮湿的早晨空气、温暖的气候和稳定的风——Ug99可以摧毁超过 70% 的小麦产量。粮农组织运行Rust SPORE，这是一个用于追踪秆锈病的系统。
那么，为什么在 12 年的时间里，科学家们一直无法控制 Ug99 的“超级菌株”呢？出于好奇，我联系了粮农组织小麦锈病首席专家戴维·霍德森，希望了解一些见解，并复习一下植物遗传学。
左图：小麦秆锈病受损程度为 10% 至 15%。 图片：CIMMYT。
霍德森说，Ug99菌株的多样性使世界上很大一部分作物容易受到侵害。一旦锈病确立，很难用杀菌剂控制。在肯尼亚，一些农民使用了多达五次喷洒，仍然无法控制锈病。
“Ug99 的独特之处在于它表现出的广泛毒力——它与以前已知的任何秆锈病菌株都非常不同，”他在一封电子邮件中写道。“它的独特之处在于它已经击败了 Sr31 抗性基因——该基因在小麦中有效使用了 30 多年并且非常广泛地使用——而且大多数小麦来源的抗性基因以及来自相关物种的其他关键基因（如 Sr38）也已被击败。”
Sr31 抗性基因——最初在小麦的近亲黑麦中发现——被发现对 1999 年之前的普通秆锈病非常有效。小麦育种者将其引入非洲各地的田野，以保护农民免受真菌侵害。
唉，Sr31 提供了太多好处，而小麦缺乏多样性为突变的 Ug99 造成了破坏打开了大门。
在所有主要品种的小麦中，除了 Sr31 之外，还有大约 50 种不同的茎杆抗性基因。在 Sr31 品种衰落后，科学家们发现了对另一种重要的抗性基因——一粒小麦中的 Sr21——的攻击证据。在 1999 年之后的几年里，小麦中的关键抗性基因随着 Ug99 获得动力而丢失。Ug99 就像一个农业恶霸——按下所有按钮来击垮其受害者——并且是一个快速进化的恶霸。
但 Ug99 可能像它跑得一样快，它可能有一个阿喀琉斯之踵。上周有新闻报道了一种可以抵抗 Ug99 的新型小麦——它可能导致农民的作物减产 70%。官方公告预计将在本周在明尼苏达州圣保罗举行的 Ug99 专题会议上发布。
右图：小麦秆锈病受损程度为 90%。图片：CIMMYT。
根据 Greenwire 的文章，总部位于墨西哥的国际玉米小麦改良中心（CIMMYT）的研究员拉维·辛格知道，过度依赖 Sr31 来抵抗小麦不会长久。他决定培育四到五个基因来创造 298 个品种。霍德森说，其中 15 到 20 个品种的种子已分发到各个地点进行田间试验。
此外，新品种的产量比抗性品种提高了 10% 到 15%，这对正在与害虫和干旱等多种其他压力作斗争的农民来说是一个非常有吸引力的组合，其中大部分归因于气候变化。
那么辛格的发现是否会最终结束 Ug99 的破坏？霍德森说，这很有希望，但永久解决方案仍然是长期的。
他说：“这些材料中对 Ug99 的复杂抗性，以及对其他锈病的类似抗性，加上高产性能，应该使它们对农民具有吸引力，并且对于病原体来说也很难攻击。”
在整个脆弱地区测试的 15 到 20 个不同的样本还将确保栽培品种的遗传多样性。“因此，抗性的性质，加上可供选择的范围，应该真正有助于减少易感性的循环，”霍德森解释说。
如果田间试验有理由敲响抗病性的警钟，这将是避免贫困和维持粮食安全的胜利，也是小麦育种界集体肩负的重担的减轻。
关于作者：蒂芙尼·斯特克在华盛顿特区通过伦敦、巴黎和圣地亚哥撰写有关气候变化、农业和林业的文章。小麦在她周六早上的煎饼制作仪式中发挥着重要作用。她维护一个非正式博客Steckarrr，并在www.climatewire.net上偶尔署名。她还在 Twitter 上使用@TiffanyStecker。
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