小麦条锈菌为专性寄生真菌，在小麦上引起严重的病害。条锈菌变异频繁导致小麦品种抗性不断“丧失”是引发病害不断暴发流行的根本原因，因而加快解析条锈菌致病性及其变异机制成为目前亟待解决的重大科学问题。近年来围绕该科学问题开展了一系列的研究。首次揭示了自然条件下，条锈菌在其转主寄主小檗上可以完成有性过程，且通过有性繁殖发生遗传上的毒性分离与重组，证实条锈菌有性过程在毒性变异产生新小种及在病害周年循环中具有重要作用；通过对条锈菌全基因组测序及5个不同毒性生理小种重测序结果分析，明确了条锈菌专性寄生的基因组学特征，揭示了遗传重组是条锈菌新菌系产生的重要途径。此外，条锈菌基因组分析发现，相对于其他类型的病原真菌条锈菌产生大量的分泌蛋白。进一步通过瞬时表达系统筛选获得了系列候选效应蛋白，它们均具有抑制寄主PTI和ETI的毒性功能。这些效应蛋白呈现高度的序列多态性，在条锈菌不同发育阶段诱导表达，推测条锈菌在进化过程中产生多样效应蛋白来克服寄主的免疫反应，导致致病性变异。研究结果对揭示条锈菌毒性变异机理具有重要意义，同时对发掘新策略持久控制病害提供重要的理论依据和技术支撑。