【农 业】茶树生态低碳栽培显著提升茶园生产效益和生态效益(2025-07-03)
【摘要】 7月3日,中国农业科学院讯,近日,中国农业科学院茶叶研究所茶树生态栽培创新团队通过整合分析35项研究的211组数据,揭示了有机肥替代化肥对茶园土壤特性及茶叶产量、品质的影响规律。相关研究成果发表在《土壤与耕作研究(Soil & Tillage Research)》上。研究发现,有机肥替代化肥可显著提升茶园生产效益和生态效益。产量与品质方面,茶叶产量平均增加19.8%,芽密度提高10.1%,水浸出物含量增加3.73%,游离氨基酸含量提升12.9%,同时茶多酚和氨基酸比值下降13.8%,有效改善了茶叶品质。有机肥类型效应上,不同有机肥的效果各具特点,商品有机肥和动物粪肥的增产效果最突出,植物残体和沼渣则更有利于提升土壤有机碳含量。针对技术优化建议,研究提出应根据土壤条件动态调整有机肥替代比例,避免单一肥料高比例替代导致芽密度下降。该研究不仅为茶园科学施肥提供了理论依据,还提出了降低化肥依赖度和增强土壤固碳功能的技术路径,为茶产业绿色低碳转型提供了重要技术支撑。
【关键词】茶树,生态低碳,生产效益
【农 业】我国科学家发现油菜增产关键新基因(2025-07-03)
【摘要】 7月3日,中国农业科学院讯,近日,中国农业科学院油料作物研究所油菜遗传育种创新团队首次揭示分子伴侣基因BnaC01.CCT8调控油菜产量的分子机制,发掘出优异等位基因,为油菜高产分子育种提供了全新理论依据和技术支撑。相关研究成果发表在《植物生物技术杂志(Plant Biotechnology Journal)》上。油菜是我国第一大油料作物,年产油量占国产油料作物总产油量的50%以上,其产量提升直接关系到国家粮油安全。为此,该团队通过化学诱变和图位克隆技术,经过5年系统研究,成功鉴定出控制油菜产量的关键基因BnaC01.CCT8。该基因通过与同为该团队率先发现的油菜产量基因BnARF18形成蛋白复合体,构建了独特的促进生长素合成并抑制茉莉酸合成的调控网络,从而促进角果伸长和籽粒发育。田间试验数据显示,过表达该基因的油菜新品系表现出显著增产效果:角果长度平均增加11.6%,千粒重提高24.6%,单株产量提升25.3%。目前,该团队已对全国163份油菜资源进行基因型分析,开发出相应的分子标记辅助选择技术,并应用于高产油菜新品种选育工作,将为保障国家粮油安全提供科技支撑。
【关键词】油菜,遗传育种,化学诱变
【农 业】水稻自动覆膜插秧技术实现绿色增效(2025-07-03)
【摘要】 7月3日,中国农业科学院讯,近日,由农业农村部南京农业机械化研究所联合有关单位研制的全自动水稻覆膜插秧技术装备在江苏靖江投入使用,该技术开启了我国水稻覆膜插秧新模式。传统插秧都是将秧苗直接插在田里,而全自动水稻覆膜插秧技术则是先给稻田盖上一层薄薄的全生物降解地膜,然后在膜上同步打孔,将秧苗对穴插入田里。全生物降解地膜覆盖的水稻种植模式能够物理隔绝田间杂草、降低水肥药的泄露和损失,实现水肥药等投入品的减量使用;覆膜条件下的水稻湿润栽培模式与传统水淹模式相比,可降低稻田温室气体排放30%,同时水稻覆膜种植还可增加全生育期土壤积温120℃以上,水稻可提早成熟3到5天,缓解多熟制模式下的茬口调配压力。团队围绕现有覆膜插秧种植作业质量差、作业效率低、辅助用工多等问题,经过协作攻关,目前已突破田头自动切膜压膜、对位栽插等关键技术,创制自动水稻覆膜插秧装备,可以有效替代化学除草剂使用,并有效提升了作业效率,节本增效优势显著。
【关键词】水稻,自动覆膜插秧,水肥药
【农 业】《肉鸭营养需要量》国家标准正式实施(2025-07-03)
【摘要】 7月3日,中国农业科学院讯,由中国农业科学院北京畜牧兽医研究所、饲料研究所等单位共同制定的《肉鸭营养需要量》国家标准于7月1日起在全国正式实施。我国是世界肉鸭养殖与鸭肉消费第一大国,但肉鸭营养需要量数据严重缺乏。牧医所水禽育种与营养创新团队经过二十余年的持续系统研究,在鸭营养代谢调控、营养需要量研究、饲料营养价值评价等方面取得了突破性进展,牵头制定了《肉鸭营养需要量》国家标准,并由国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)批准发布。该标准提出了北京鸭、肉蛋兼用鸭、番鸭及半番鸭各生长阶段的能量、粗蛋白质、必需氨基酸、矿物元素、维生素等30多种营养素的需要量,构建了53种鸭常用饲料原料的营养价值数据库,为肉鸭饲料精准配制提供了数据保障,对提高鸭饲料利用率,特别是蛋白质和氨基酸的利用率,降低养殖成本等具有重要意义。目前该项技术已经广泛应用于鸭饲料生产企业和养殖企业。基于该标准的“肉鸭精准饲料配方技术”被农业农村部列为2024年度农业主推技术。
【关键词】肉鸭,营养,代谢调控,国家标准
【农 业】万建民院士团队揭示水稻高温胁迫后生长恢复机制(2025-06-03)
【摘要】 6月3日,中国农业科学院讯,万建民院士领衔的中国农业科学院作物科学研究所联合南京农业大学的科研团队,在水稻高温胁迫响应领域取得重要突破,解析了精氨酸甲基化转移酶OsPRMT6b通过负向调控脱落酸信号转导,从而促进水稻高温胁迫后生长恢复的分子机制。相关成果发表在《自然·通讯(Nature Communications)》上。水稻对高温等胁迫的适应能力对于稳定水稻产量具有重要作用。在高温等环境胁迫下,植物会迅速增强脱落酸信号通路来应对逆境,但鲜有研究水稻在胁迫消失后减弱脱落酸信号以恢复生长的机制。研究发现,OsPRMT6b能甲基化脱落酸受体的精氨酸残基,进而增强脱落酸受体与泛素连接酶的互作,促进该受体降解。高温胁迫下,OsPRMT6b蛋白减少,从而使脱落酸受体积累,增强脱落酸信号,抑制水稻生长;当温度恢复正常时,OsPRMT6b蛋白积累,甲基化修饰脱落酸受体使其泛素化降解,从而减弱脱落酸信号,恢复水稻生长。该研究揭示了OsPRMT6b通过精氨酸甲基化修饰脱落酸受体来调控脱落酸信号的新机制,为水稻抗高温育种提供了新靶点,对提高水稻在高温环境下的稳产性具有重要意义。
【关键词】高温胁迫,泛素连接酶,受体
【农 业】利用山柳菊基因实现杂交水稻无融合生殖(2025-06-03)
【摘要】 6月3日,中国农业科学院讯,近日,中国水稻研究所水稻基因组编辑及无融合生殖研究创新团队通过整合山柳菊无融合生殖关键基因PpPAR与有丝分裂替代减数分裂模块,在杂交水稻中实现了稳定高效的克隆繁殖,为加快水稻无融合生殖技术的生产应用提供了新的解决方案。相关研究成果在线发表在《植物通讯(Plant Communications)》上。山柳菊具有一种名为“无融合生殖”的特殊繁殖方式。2022年,荷兰科学家从山柳菊中锁定了关键候选基因PpPAR,该基因与蒲公英的孤雌生殖基因ToPAR结构和表达模式十分相似,但是该基因功能至今未得到有效验证。研究团队将山柳菊的PpPAR基因导入杂交水稻“春优84”中,利用诱导产生纯合单倍体后代。13个独立株系中单倍体诱导率最高达1.5%,为快速创制纯合系提供了新途径。团队进一步引入有丝分裂替代减数分裂模块,使卵细胞跳过减数分裂直接进行有丝分裂,形成二倍体克隆种子,最终,Fix5无融合生殖株系的克隆效率在T0代最高达84.6%,且遗传稳定性在T1、T2代中保持良好。全基因组测序证实克隆种子100%保留亲本杂合性,成功固定了杂交优势。
【关键词】山柳菊基因,杂交水稻,无融合生殖
【农 业】冷凉区油菜-烟草一年两熟高效复种模式获突破(2025-06-03)
【摘要】 6月3日,中国农业科学院讯,近日,在山东诸城示范现场,由中国农业科学院烟草研究所烟草智慧农业创新团队研发的冷凉区油菜-烟草一年两熟高效复种模式获得预期效果,经专家现场测产,每亩产油菜155.57公斤,成功解决了油菜和烟草接茬难题,实现烟区增加一季油菜的突破。近年来,烟草所充分挖掘广大冷凉烟区冬闲田潜力,开展烟草与油菜复种技术攻关。成功筛选各烟区抗寒早熟油菜品种,研发油菜适期适量播种、促熟、分段收获等技术,解决油菜越冬难、成熟晚的难题;优化秸秆旋耕还田、起垄施肥覆膜一体、烟苗快速移栽、烟杆快速清理等技术,大幅缩短接茬时间;建立烟草晚栽适熟稳产技术,解决烟农后顾之忧;配套优化油菜、烟草耕种收机械化技术,显著提高作业效率。集成构建冷凉区油菜-烟草一年两熟高效复种技术模式,在山东、湖北、四川等烟区示范推广5万亩,农民平均增收500元/亩,获得烟农的一致认可,填补了冷凉烟区复种油菜的空白。该模式预计可在黄淮、西北、长江中上游、西南高海拔等冷凉烟区推广500万亩,打造油菜烟草融合产业带,增加油料产能75万吨,为保障我国粮油安全作出贡献。
【关键词】一年两熟,高效复种模式,烟草所
【农 业】生物降解地膜微塑料在土壤中的降解特征(2025-06-03)
【摘要】 6月3日,中国农业科学院讯,近日,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所节水新材料与农膜污染防控团队揭示了生物降解地膜释放微塑料的动态过程与微生物群落作用特征。相关研究成果发表在《危险材料杂志( Journal of Hazardous Materials )》上。微塑料的潜在危害备受关注,生物降解塑料有望成为传统塑料的绿色替代品。聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)因其优异的机械性能和良好的生物降解性,成为生物降解地膜的最主要原料。然而,其降解释放微塑料的环境行为和生态风险尚不清楚,阻碍了其在农业生产中的推广应用。该团队系统揭示了聚己二酸/对苯二甲酸丁二醇酯(PBAT)生物降解地膜在土壤环境中微塑料的释放和演变动态及土壤微生物群落响应特征。研究表明,该生物降解地膜在降解过程中释放出的微塑料以直径小于10微米的薄膜状微塑料为主,其丰度呈先上升后下降的趋势,最大降幅超过74.7%。进一步研究发现,这一过程中土壤中的真菌主要通过破坏PBAT的分子结构促进微塑料的释放,而细菌则主要参与微塑料的进一步降解,并将其作为碳源进行利用。该研究明确了PBAT微塑料在土壤中的暂存行为和可生物降解性,为科学评估生物降解地膜的环境安全性提供了理论依据,也为其在农业生产中的绿色应用奠定了坚实基础。
【关键词】生物降解地膜,微塑料,土壤降解
【农 业】流域土壤微塑料的时空特征(2025-03-04)
【摘要】 3月4日,中国农业科学院网站讯,近日,中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所农业新污染物与环境健康风险防控研究团队,量化了极端降雨事件下侵蚀驱动的泥沙来源及其微塑料的输出负荷,首次揭示了土地管理政策转型背景下集约化农业小流域土壤微塑料的“源-汇”关系。相关研究成果发表在《危险材料杂志(Journal of Hazardous Materials)》上。集约化农业活动往往会导致土壤微塑料积累和侵蚀加剧,在地表径流等作用下土壤微塑料会进入水体,威胁水生态系统安全。因此,研究土地集约化利用对农业流域土壤微塑料时空分布与输出负荷的影响规律,对制定针对性的微塑料污染防治措施至关重要。该研究以北方集约化农业小流域为对象,连续一年监测流域土壤微塑料的时空赋存特征,同时创新联合应用单体化合物稳定性同位素(CSSI)泥沙指纹技术与7Be示踪技术,定量解析了极端降雨事件下泥沙及微塑料的来源贡献与输出负荷,发现林地+林改农是主要的泥沙来源,其微塑料输出负荷也显著高于农地和菜地。研究建议,需重点管控政策转型后的新垦农田,通过提高化肥利用率、加强暴雨后边坡维护等措施,从源头上减少微塑料产生与迁移,该研究为集约化农业面源污染防治提供科学依据。
【关键词】流域土壤,微塑料,生态系统
【农 业】从柑橘废弃物中提取活性成分可用于食品保鲜(2025-03-04)
【摘要】 3月4日,中国农业科学院网站讯,近日,中国农业科学院麻类研究所南方特色作物遗传育种团队联合兄弟单位,通过自组装技术合成橙皮苷纳米棒,并负载到海藻酸钠或羧甲基纤维素钠的膜基质中,制备的多功能食品包装膜在水果保鲜方面具有应用潜力,相关研究成果发表在《食品化学(Food Chemistry)》上。随着人们生活水平的提高,消费者对新鲜水果和蔬菜的需求与日俱增。因此,开发高效安全的果蔬保鲜技术对于延长保质期、减少浪费和确保食品安全至关重要。柑橘是中国种植面积最大、产量最高的水果,柑橘的生理落果、以及果实加工过程中会产生大量的果实废弃物,而其中柑橘果皮大概占比25 %~40%。柑橘果皮中富含的橙皮苷是一种黄酮类化合物,因其出色的抗氧化和抗菌效果而受到广泛关注。为了开发绿色食品包装膜,该团队采用自组装技术制备了无载体橙皮苷纳米粒子,并将其装入海藻酸钠和羧甲基纤维素钠基质中,得到了复合膜。扫描电子显微镜成像显示,这些纳米颗粒呈现棒状结构(橙皮苷纳米棒)。与橙皮苷单体相比,纳米棒的水溶性和生物活性明显更高。该复合膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌有优异的抗菌效果。此外,复合薄膜还具有良好的抗氧化活性。橙皮苷纳米棒的加入大大提高了薄膜的阻隔性能和机械强度。因此,在延长保质期方面,复合膜比传统的聚乙烯薄膜更有效,将红提的保鲜期延长了1倍。
【关键词】柑橘废弃物,食品保鲜,橙皮苷纳米棒
【农 业】抗病棉花品种诱导黄萎病菌毒力升级(2025-03-04)
【摘要】 3月4日,中国农业科学院网站讯,近日,中国农业科学院棉花研究所棉花病害防控与风险评估创新团队发现了在棉花寄主与黄萎病菌协同进化中,抗病棉花品种诱导黄萎病菌毒力升级,对于深入理解寄主与病原菌互作机制及有效防治棉花黄萎病具有指导意义。相关研究成果发表在《生态毒理学与环境安全(Ecotoxicology and Environmental Safety)》上。由大丽轮枝菌引发的黄萎病是我国棉花生产中危害最严重的病害之一。在农业生态系统中,植物抗病性与病原菌毒力的动态博弈驱动着双方协同进化,其中黄萎病菌的毒力分化现象尤其值得关注。该研究解析了高毒力菌株Vd076的后代菌株在生理特征和遗传变异方面的动态变化,明确了不同抗性棉花品种对大丽轮枝菌毒力分化的诱导效应,并阐明了毒力分化的关键分子通路。研究发现,相较于中低毒力菌株,高毒力菌株呈现显著的生理特征和基因组可塑性;抗病棉花品种较感病品种更能促进病原菌毒力升级。研究结果揭示了植物抗性驱动病原菌适应性进化的重要规律,为建立基于协同进化理论的黄萎病防控体系提供了理论支撑。
【关键词】棉花品种,黄萎病菌,毒力分化
【农 业】陆地棉中发现调控根皮苷生物合成关键基因(2025-03-04)
【摘要】 3月4日,中国农业科学院网站讯,近日,中国农业科学院棉花研究所种质资源创新利用团队联合质量与加工科学课题组、虫害防控与生物安全课题组鉴定到陆地棉中调控根皮苷生物合成的关键基因GhUGT88F3,并深入解析了相关调控机制,为根皮苷的生物合成及其在医药领域的应用提供了理论支撑。相关研究成果发表在《植物杂志(The Plant Journal)》上。根皮苷是一种植物次生代谢产物,具有抗氧化、抗炎和降血糖等多种功效,在糖尿病治疗领域具有重要的应用前景。根皮苷在植物中的生物合成机制尚未完全阐明,特别是在棉花中的研究鲜有报道。该研究鉴定到陆地棉中调控根皮苷生物合成的关键基因GhUGT88F3,并揭示了其通过糖基化反应将根皮素转化为根皮苷的分子机制。研究发现,GhUGT88F3基因的单碱基缺失会引发蛋白质移码突变,导致根皮苷含量显著下降。进一步研究表明,转录因子GhMYB330能够特异性结合GhUGT88F3的启动子,正向调控其表达。过表达GhUGT88F3和GhMYB330的棉花植株,根皮苷含量显著提高。研究结果为根皮苷高效绿色合成提供了工具酶,为开发新型棉花生物资源提供了理论依据和技术支撑。
【关键词】根皮苷,生物合成,关键基因
【农 业】根系分泌物介导的抗病新机制(2025-02-10)
【摘要】 2月10日,中国农业科学院网站讯,近日,中国农业科学院烟草研究所滨海盐碱地生物资源评价利用创新团队围绕根系分泌物阿魏酸甲酯(4-羟基-3-甲氧基肉桂酸甲酯),探讨其在抑制病原菌和招募有益微生物方面所起的双重作用及分子机制,相关研究成果发表在《微生物组(Microbiome)》上。疫霉菌可导致马铃薯疫病、烟草黑胫病等病害,毁灭性强、防治难度大。针对这类以根、茎基部侵染为主的病害,从根际信号分子“根系分泌物”出发提出生物防治新策略十分必要。该研究发现,烟草抗、感病品种的根系分泌物显著不同,抗病品种接种烟草疫霉后,可分泌更多的阿魏酸甲酯。阿魏酸甲酯增强烟草抗病性可通过两条途径:一是直接破坏病原菌NADH脱氢酶的功能抑制烟草疫霉的生长。二是间接通过招募有益微生物来提高烟草的抗病能力。此外,将阿魏酸甲酯直接施用于土壤或利用基因工程技术提高植物自身分泌量,均能显著提高烟草植株的抗病性。这项研究全面揭示了阿魏酸甲酯在防控土传病害上的新机制,为开发生物防治新产品提供了技术支持。
【关键词】根系分泌物,抗病,生物防治
【农 业】烟草基因组高效编辑工具(2025-02-10)
【摘要】 2月10日,中国农业科学院网站讯,近日,中国农业科学院烟草研究所烟草功能基因组创新团队研发出适应于双子叶植物的高效基因组编辑工具。相关研究成果发表在《分子园艺(Molecular Horticulture)》上。基因编辑技术已成为生物育种和基因功能研究的重要工具,但在烟草等双子叶植物中仍面临多基因编辑效率低等问题。该研究鉴定出一种新型钙网蛋白启动子,能显著提升双子叶植物基因组编辑效率。与传统编辑体系相比,新工具将烟草的纯合或双等位突变比率提升了6倍至15倍,部分位点纯合突变率接近100%。进一步测试发现,该工具还可大幅提高番茄和生菜的纯合突变效率,具有广泛适用性。此外,该研究构建了快速编辑体系,能够在实现较高编辑效率的同时,缩短烟草和番茄约三分之一的再生周期。该研究为植物基因功能解析以及基因敲除文库规模化应用等领域提供了理想的编辑工具。
【关键词】烟草,基因组,编辑工具
【农 业】解析辣椒属多样性演化机制(2025-02-10)
【摘要】 2月10日,中国农业科学院网站讯,近日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜分子设计育种创新团队和茄科蔬菜育种创新团队,构建了野生和栽培辣椒高质量基因组,解析了辣椒的染色体核型、基因表达调控元件等的演化特征,发现了转座子驱动的结构变异和高频渐渗事件对辣椒重要性状形成的贡献。相关研究成果以封面论文的形式发表在《自然植物(Nature Plants)》上。辣椒属包括5个栽培种和众多野生种,遗传多样性丰富,但演化路线尚不明确。该研究完成了11个辣椒基因组的高质量组装,2个基因组达到端粒无间隙水平。通过系统发育分析明确了辣椒属物种的演化关系,重建了辣椒属具有12对染色体的祖先核型。研究发现,不同辣椒基因组中转座子爆发事件的差异,不仅导致了大量的结构变异,促进了果实朝向、颜色等性状的多样性,还显著影响了调控元件的动态变化模式,为理解辣椒的基因表达调控变化提供了新视角。另外,研究还基于辣椒核心种质的深度重测序,构建了辣椒群体的单体型图谱,发现了辣味、病毒抗性等性状相关单体型片段的渐渗和分化。
【关键词】辣椒属,多样性演化,研究成果
【农 业】植物多肽激素研究综述(2025-02-10)
【摘要】 2月10日,中国农业科学院网站讯,近日,中国农业科学院烟草研究所烟草功能基因组创新团队系统总结了植物多肽激素在鉴定、分类、功能及作用机制等方面的最新研究进展,并对该领域研究方向进行深入展望,相关研究成果发表在《分子园艺(Molecular Horticulture)》上。植物多肽激素是一类由核基因编码的信号分子,广泛参与植物体信号转导过程,调控生长发育和环境适应。在植物应对干旱、盐碱等非生物胁迫,以及病原菌感染、昆虫攻击等生物胁迫时也发挥重要功能。该综述梳理了已鉴定的30余个植物多肽家族,并对其在不同物种中的分布和数量进行统计分析。总结了主要多肽激素家族的鉴定过程、表达模式、生物学功能以及在植物体内的作用机制和突出关键研究成果。深入探讨多肽如何通过与细胞膜表面的受体或共受体相互作用,从而调控植物干细胞的分裂、分化及受精等重要生物学过程的具体机制。并从多肽激素的功能冗余性、识别多肽的内源性形式、揭示非传统多肽的翻译机制等方面阐明植物多肽激素研究面临的主要挑战和未解难题。
【关键词】植物多肽,激素研究,信号分子
【农 业】连续降低玉米株高的基因被发现(2025-01-26)
【摘要】 1月26日,中国农业科学院网站讯,近日,中国农业科学院生物技术研究所玉米耐密高产功能基因组创新团队联合国内高校发现了一种通过选择性基因编辑Br2基因实现玉米株高连续降低的方法,为玉米耐密、抗倒改良提供了重要的技术支撑。相关研究成果发表在《植物生物技术杂志(Plant Biotechnology Journal)》上。“半矮秆”育种曾引发世界范围内的绿色革命。然而,目前为止,生产中实际可用的玉米降杆策略仍然缺乏。该研究通过选择性基因编辑Br2基因,创制了7种具有不同(连续)降杆效应的等位基因型(其中两种基因型可降杆不减产)。杂交实验表明,该策略普适性强,可对玉米自交系进行有效编辑和连续降杆改良。通过创制基于Br2的“单倍体介导的基因组编辑(IMGE)”系统,实现了两代内对玉米株高进行快速定向改良,从而提高育种效率。
【关键词】玉米株高,基因,“半矮秆”育种
【农 业】棉花秸秆可转化为微生物蛋白(2025-01-26)
【摘要】 1月26日,中国农业科学院网站讯,近日,中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队将棉花秸秆转化为微生物蛋白,为棉花秸秆高值化利用和饲料蛋白资源开发提供了新路径。相关研究成果发表在《生物资源技术(Bioresource Technology)》上。秸秆转化是丰富饲用蛋白资源的有效途径。棉花秸秆是重要的木质纤维素资源,但较高的木质化程度致使其利用较为困难。棉秸秆主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,纤维素和半纤维素约占65%~85%,水解后产生葡萄糖和木糖,两者可被微生物转化为多种高附加值产物。然而,可同时高效利用两种糖合成蛋白的细胞底盘缺乏。该研究首先解析了棉花秸秆不同部位木质纤维素的基本特征,并评估了这些部位作为木质纤维素原料的潜力。通过筛选获得了能够高效利用葡萄糖和木糖合成蛋白质的高效底盘细胞。经过发酵将棉花秸秆水解液转化为了微生物蛋白。该蛋白氨基酸含量丰富,蛋白质含量达到70%,最高产量为5.74 克/升,得率达到23%。通过物料平衡计算,理论上按照此工艺我国每年棉花秸秆可以产生约250万吨蛋白和100万吨碳水化合物,为饲料蛋白开发和秸秆资源化利用提供了可行路径。
【关键词】棉花秸秆,微生物蛋白,细胞底盘
【农 业】基于纳米颗粒的作物控病抑毒新策略(2025-01-26)
【摘要】 1月26日,中国农业科学院网站讯,近日,中国农业科学院植物保护研究所农药应用风险控制创新团队利用氧化镁纳米颗粒实现了对小麦赤霉病发生和呕吐毒素累积的有效控制。相关研究成果发表在《环境科学技术(Environmental Science & Technology)》上。赤霉病被称为小麦“癌症”,是世界性农业难题。化学防治是赤霉病防控的主要手段,生产中常用的赤霉病防治药剂面临抗药性爆发和呕吐毒素累积等问题,因此亟需开发新型防病控毒产品。该研究对比10种常见活性纳米颗粒的生测结果,发现氧化镁纳米颗粒对禾谷镰孢菌生长的抑制效果最好。该药剂可有效抑制禾谷镰孢菌孢子萌发、呕吐毒素产生和小麦胚芽鞘定殖,与赤霉病常用药剂多菌灵、嘧菌酯之间存在协同增效作用。其可通过气孔进入小麦叶片组织,但不能被吸收进入禾谷镰孢菌菌丝细胞。氧化镁纳米颗粒对禾谷镰孢菌的毒性新机制包括胞外的氧化损伤、碱损伤和细胞结构损伤以及胞内的代谢损伤。其对小麦植株、斑马鱼和人体细胞的暴露风险均为低风险。此外,该药剂化学性质稳定,含量丰富,镁元素还是植物叶绿素的重要组分。该研究为减少小麦病害防控中的农药用量和毒素污染提供了新策略。
【关键词】纳米颗粒,抑毒,人体细胞
【农 业】首个棉花纤维起始发育单细胞时空组学图谱发布(2025-01-26)
【摘要】 1月26日,中国农业科学院网站讯,近日,中国农业科学院棉花研究所乡村振兴科技创新团队牵头构建了首个结合单细胞转录组、空间转录组及空间代谢组的棉花纤维起始发育图谱。利用该图谱可以识别关键基因的表达模式及其与代谢途径的关系,深入剖析纤维发育过程中的核心调控机制。相关研究成果发表在《自然通讯(Nature Communications)》上。棉花纤维是由种子外表皮表面的单细胞发育而来,在种子发育的早期阶段大约25%的胚珠表皮细胞分化成棉絮纤维。解析决定细胞发育命运及调控棉纤维起始和延伸的机制将为提高棉花纤维产量和品质提供新途径。该研究绘制了棉花纤维早期发育的单细胞转录组图谱、空间转录组图谱及空间代谢组图谱,构建了一个多层次的棉花纤维起始发育的动态调控网络,不仅能够高分辨率捕捉纤维细胞发育过程中的基因表达模式,还能揭示与基因表达密切相关的代谢变化,填补了目前在纤维细胞发育研究中的技术空白。利用该图谱,该研究鉴定到一批调控纤维起始发育的关键基因。研究结果从单细胞水平全面解析了纤维起始发育过程中动态的调控网络,为棉纤维发育研究提供了重要数据资源,也为棉花精准育种提供了理论支撑。
【关键词】棉花纤维,单细胞,图谱