2020年4月10日，国际知名学术杂志《科学》（Science）发表孔令让团队重要学术突破，他们在全球首次从小麦近缘植物长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病关键基因Fhb7，并揭示了其抗病分子机制。这是我国小麦研究领域的首篇Science文章，也是我国小麦重要功能基因研究领域的首篇CNS（《细胞》、《自然》、《科学》）三大主刊文章。

十年磨剑找到关键基因

小麦赤霉病是威胁世界粮食生产和食品安全的重大难题，不但减产毁质，其产生的呕吐毒素严重污染食品和饲料，被世界卫生组织确定为三级致癌物，可引起人畜中毒。呕吐毒素的逐渐积累，还会破坏动物的免疫功能，诱发疾病。

长期的生产实践证明，被称为小麦“癌症”的赤霉病基本不可治，预防难度也非常大，因此培育抗病品种成为最佳选择。孔令让带领团队成员历经抗赤霉病基因初定位、精细定位、图位克隆、抗病分子机制解析等20年长期探索，成功将Fhb7抗病基因转移至小麦品种，并明确了其在小麦抗病育种中的稳定抗性和应用价值。他们将携带该基因的小麦种质材料分发到30多家育种单位，用于小麦赤霉病抗性的遗传改良，并在山东、河南、江苏、安徽等小麦主产区进行了广泛试验。数据表明，Fhb7基因具有广谱抗性，携带该基因的植株在抗赤霉病的同时，对小麦另一重大病害茎基腐病也表现出了明显抗性，同时对产量无负面影响。

目前，携带Fhb7基因的多个小麦新品系已经进入国家、安徽省、山东省预备试验和第二年区域试验，并被纳入我国小麦良种联合攻关计划，为从源头上解决小麦赤霉病问题提供解决方案。

更加可喜的是，他们发现，Fhb7基因可以有效分解呕吐毒素，产生解毒效应，这一特性如果能在粮食深加工和饲料工业中得到广泛应用，将有效解决我国存储粮积累造成的呕吐毒素污染问题。“这一发现为解决小麦赤霉病世界性难题找到了‘金钥匙’，更让我们把小麦抗赤霉病种质资源牢牢掌握在了自己手里！”孔令让说。

一腔热血倾注小麦育种

孔令让来自山东菏泽的一个农民家庭，从小心怀用知识改变农村面貌的理想，所以一考入山东农业大学就定下了读研究生的目标。1985年大学毕业时，他被推荐免试攻读遗传育种学家丁巨波、尹承佾和李晴祺教授的硕士研究生，期间还被导师派到南京农业大学、中国科学院西北植物研究所等地学习。研究生毕业不久，他就实现了将偃麦草染色体片段导入普通小麦，为优异小麦种质创新添砖加瓦。他过硬的小麦染色体制片技术也在同行间被争相称赞。

1993至1996年，孔令让在中国农业科学院攻读博士学位，师从著名作物品种资源学家董玉琛院士。毕业论文《粗山羊草遗传多样性及其抗白粉病基因向小麦的转移》，首次揭示不同来源的粗山羊草抗白粉病基因的多样性，为日后基因的有效转移奠定了基础，答辩时论文被评为优秀。

为开阔视野、博采众长，孔令让先后在德国慕尼黑技术大学植物育种系、以色列国海法大学进化研究所和美国普度大学农学系学习工作。在美国的8年间，他申请到了5项美国农业部课题，其中三项与赤霉病防治和育种相关。

2008年4月，孔令让回到母校工作，同年申报成功山东省小麦分子育种学岗位“泰山学者”特聘教授，担任作物生物学国家重点实验室常务副主任。2014年“泰山学者”期满考核优秀并得到第二期滚动支持。他的研究工作依然集中于两个方向：一方面深度发掘小麦近缘植物携带的抗病、抗逆、高产、优质等优异基因；另一方面利用远缘杂交结合分子标记辅助选择技术创造小麦新种质、培育新品种。他带领团队在长穗偃麦草中发现了小麦抗赤霉病基因、在粗山羊草中发现了抗白粉病基因、在野生二粒小麦中发现耐热基因，同时对这些基因分别进行了定位，筛选出和目标基因紧密连锁的分子标记，并利用分子标记辅助选择技术将抗赤霉病、抗白粉病、抗锈病等基因分别转移到目前大面积推广的小麦品种中，选育出200余份高抗赤霉病、白粉病或兼抗多种病害的高产、优质小麦种质材料并提供给国家重点研发计划“七大农作物育种”重点专项全国育种家利用，已产生显著育种成效，得到小麦育种同行一致好评。

成果发布后，邓兴旺、康振生、程顺和等国际权威学者给予了高度评价，袁隆平院士认为，Fhb7基因是禾谷类作物种质改良和创新的难得基因，其发现和抗病机制解析对水稻、玉米等作物育种同样具有重要意义，将有力提升我国农作物种质资源创新水平，为产业提质增效、确保国家粮食安全提供重要保障。

团队和衷共克科技难关

在接受记者采访时，孔令让谈到团队成员的付出时，禁不住流下了泪水。他说，赤霉病的研究做了20年，学生换了一茬又一茬，几位年轻的同事更是克服多种困难，一刻不敢停歇，就是想快速取得关键性突破。

做小麦杂交，尤其是远缘杂交研究，任务细致繁重，因为结实困难，小麦杂交授粉工作量很大，有时结了种子之后还要进行幼胚培养才能成苗。研究生每年春季在大田都要做几千个杂交穗子，一个穗子上30多个小花，算下来就是十几万枚小花，这里面能得到一两千个幼胚，然后再通过幼胚培养成苗。2018级硕士研究生李学峰从入学后就在做创建小麦—长穗偃麦草抗赤霉病短片段易位系的工作，重点是打破Fhb7基因与黄色素基因Psy的紧密连锁。因为黄色素基因Psy的存在，面粉发黄，在育种中不受欢迎，也影响市场前景。在实验室常温生长室环境下，他们用了整整一年时间，通过分子标记辅助选择和抗赤霉病接种鉴定，完成了21000株Fhb7基因杂合体自交后代的选择和鉴定工作，最后找到了2株打破了这两个基因紧密连锁的小麦植株，在国际上首次获得了赤霉病抗性良好且面粉色泽亮白的小麦—长穗偃麦草短片段易位系。

“田间选材料感觉就像是在淘宝，每选到一份好材料还想看下一个，觉得后面还有更好的，总要选出最好的。这份工作虽然辛苦，更充满挑战和乐趣。我们克隆并运用抗赤霉病基因Fhb7的科研探索，得到国际同行科学家和顶尖学术杂志的认可，得到多家小麦育种单位的青睐，对年轻的科研人员是很大的激励。”孔令让说。

正如山东农业大学党委书记徐剑波所说，“孔教授团队‘心有大我’的家国情怀、‘十年磨剑’的科研品质和‘集智攻关’的协同精神值得全校科研工作者学习。下一步，全校要继续聚焦农业生产中的关键共性问题、‘卡脖子’问题开展科技攻关，取得植根山东大地的更大成绩，当好服务乡村振兴的排头兵。”