【摘要】 10月8日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所超级稻种质创新团队初步解析了赤霉素影响水稻落粒性的分子机制，相关研究成果发表在《植物细胞（The Plant Cell）》上。赤霉素被广泛认为是引起“绿色革命”的激素，在水稻的生长发育中发挥了重要的作用，但对赤霉素是否参与调节种子落粒性的研究尚未有相关报道。赤霉素被广泛认为是引起“绿色革命”的激素，在水稻的生长发育中发挥了重要的作用，但对赤霉素是否参与调节种子落粒性的研究尚未有相关报道。该研究得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金、广东省重点领域研究发展计划等项目的支持。
【关键词】赤霉素，水稻籽粒，分子机制
【摘要】 9月28日，中国农业科学院讯，近日，农业农村部环境保护科研监测所农田有机污染生物消减创新团队揭示了蚯蚓在缓解抗生素及抗性基因向蔬菜迁移方面的作用与机制。相关研究成果发表在《总环境科学（Science of the total environment）》上。随着畜禽粪肥在农业土壤中的使用，畜禽粪肥中的抗生素和抗生素抗性基因也随之进入土壤。该研究通过盆栽实验，探究了两种生态型蚯蚓（威廉腔环蚓和赤子爱胜蚓）对土壤-生菜系统中金霉素（四环素类抗生素）及其抗性基因积累和转移的影响。结果表明，与对照组相比，添加蚯蚓后，生菜根、叶中的金霉素含量和其抗性基因丰度分别降低了8.93%～36.1%和24.4%～44.1%。蚯蚓的加入显著降低了生菜根系对土壤中金霉素的吸收，降低了土壤中某些致病菌的丰度，但未改变金霉素从根系向叶片的转移效率。研究表明，应用蚯蚓可以显著降低抗生素及其抗性基因在土壤-生菜系统中的积累和传播风险，为解决土壤抗生素及其抗性基因污染提供了一种经济有效的生物修复方法。
【关键词】蚯蚓，土壤，蔬菜
【摘要】 9月28日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所国家家养动物种质资源库联合国内高校，利用无外源基因残留的蝙蝠诱导性多能干细胞（iPSCs）成功创建了蝙蝠与鸡、蝙蝠与小鼠、蝙蝠与猪的异种嵌合体，为以蝙蝠为实验材料的长寿、抗病毒和回声定位等机制研究提供了优质细胞资源。相关成果发表在《细胞发现（Cell Discovery）》上。蝙蝠是第二大哺乳动物类群，也是唯一进化出真正自主飞行能力的哺乳动物，具有长寿、抗病毒、冬眠和回声定位等生物学特性，受到科研人员广泛关注。然而，由于缺少蝙蝠生物学研究的可靠细胞模型，很多关于蝙蝠的重复性试验无法开展。诱导性多能干细胞可以在体外进行自我更新，高质量的诱导性多能干细胞在适当的条件下还可以分化成不同类型的细胞及类器官，是细胞生物学研究的良好模型。该研究构建了一种无外源基因整合的蝙蝠诱导性多能干细胞，这些蝙蝠诱导性多能干细胞在小鼠、猪和鸡三种模式动物中均表现出较好的体内嵌合能力。其中，在蝙蝠-鸡异种嵌合体中获得了高比例嵌合，表明鸡胚可以作为外源干细胞嵌合能力检测的有效受体。无外源基因整合的蝙蝠诱导性多能干细胞不具有谱系分化偏好，避免了嵌合后代形成肿瘤和死亡的风险，为制备蝙蝠类器官提供了高质量的原材料。研究团队建立的蝙蝠诱导性多能干细胞资源将通过国家家养动物种质资源库与相关科研单位和企业共享。
【关键词】蝙蝠，嵌合体，细胞模型
【摘要】 9月28日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所联合国内科研单位利用水稻超级泛基因组，克隆了调控水稻耐热性和籽粒大小的关键基因，为水稻分子设计育种提供了重要的基因资源。相关研究成果发表在《植物学报（Journal of Integrative Plant Biology）》上。随着全球气候变暖趋势加剧，高温胁迫成为影响水稻产量和品质的主要因素之一，因此挖掘调控水稻耐热同时兼顾产量的优异基因资源具有重要意义。该研究通过水稻超级泛基因组和相关转录组大数据，解析了一个同时控制热响应和粒长的遗传图谱，并成功克隆到一个具有一因多效性的基因TTL1。研究发现，TTL1编码RING-V转录因子，通过协调细胞的扩张和增殖增大粒型，携带TTL1基因的优异单倍型水稻相比普通水稻更耐热。
【关键词】水稻超级泛基因，水稻耐热，籽粒大小
【摘要】 9月28日，中国农业科学院讯，近日，农业农村部环境保护科研监测所农田有机污染生物消减创新团队揭示了重金属增强细菌耐药性的前体机制，为有效遏制环境细菌耐药性提供了新视角。相关研究成果发表在《总环境科学》（Science of The Total Environment）上。重金属暴露能够促进细菌抗生素耐药性已成共识，然而短期重金属胁迫细菌如何影响抗生素耐药性及主要作用途径仍不清楚。研究发现，在4毫克/升和20毫克/升铜暴露下，野生型大肠杆菌和耐药大肠杆菌的总体抗生素耐药性水平增强，最小抑菌浓度增加了2至8倍，明确了亚致死浓度铜暴露下抗生素耐药性的变化与氧化应激有关。分析发现，野生型大肠杆菌在亚致死浓度重金属暴露后，细胞氧化应激反应被激发，促进细菌进入休眠状态，增强了细菌对抗生素的耐受性。进一步研究发现，重金属暴露后，耐药菌的细胞膜通透性增加，耐药基因的种间水平转移被提高，且发现重金属胁迫均能提高野生菌和耐药菌中抗氧化酶基因表达，而这些编码基因与外排泵基因簇存在共同选择，从而提高了细菌耐药水平。
【关键词】细菌耐药性，前体机制，重金属
【摘要】 8月17日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所经济作物全基因组设计育种创新团队揭示了玉米育种改良中有害突变的改变模式及其对表型性状的影响，相关研究结果发表在《分子生物学与进化（Molecular Biology and Evolution）》上。生物在世代更替中，会产生大量的突变，其中大多数是有害的，导致个体适合度降低。未来的育种可能涉及有害等位基因的检测和清除，以减少这些有害突变对作物适应性产生的负面影响。目前的研究主要探讨了驯化和扩散过程对玉米群体中有害突变的影响，而对玉米在现代育种进程中有害突变的改变模式及其对表型性状的影响知之甚少。该研究对国内外近七十年间培育的350份玉米材料进行了深入分析，全面评估了玉米育种进程中有害突变发生的变化模式及其对性状的影响。研究发现，玉米在改良育种的进程中，轻微有害突变增加，重度有害突变减少，轻微有害突变在杂交种中更易被互补。相较于中性位点，有害突变对表型影响更大，并且其效应大小与性状选择的方向无关，该研究为玉米育种改良提供有益的参考。
【关键词】玉米，有害突变，玉米育种
【摘要】 8月1日，中国农业科学院讯，中国农业科学院生物技术研究所微生物智能设计与合成创新团队联合国内外研究机构开发出一种在真菌中实现多顺反子表达的系统，提升了真核细胞工厂合成工农业高价值化学品的原创设计能力。近日，相关研究成果发表在《自然通讯（Nature Communications）》上。合成生物学能够重新编程细胞，构建细胞工厂，高效生产临床和农用药物、工业化学品和生物燃料，减少对环境的压力，并有助于向可持续的循环经济过渡。在真核生物中，外源基因的转入需要选用特异的调节因子、启动子和终止子等转录表达元件，对代谢物生物合成途径的重构步骤较为繁复，并且不易预测和控制转入基因的表达。为应对这种挑战，科研人员开发了真菌多顺反子表达系统。无需使用外源启动子及调控元件，通过选择已表征的宿主内源“驱动”基因，可预知转入合成途径的每个基因的表达水平，进而可以在真菌中自动化重构代谢物生物合成途径。利用该系统，在酿酒酵母中精确表达了罗汉果醇生物合成途径的13个基因，实现了高价值化合物的高效合成。目前，该系统已申请国际专利，并在玉米和果蝇等高等真核生物中进行了验证，在动植物生物育种中具有良好的应用前景。
【关键词】科研人员，真核生物，代谢物
【摘要】 8月1日，中国农业科学院讯，近日，农业农村部环境保护科研监测所重金属生态毒理与污染修复创新团队研究发现，通过向土壤中添加钙基改性生物炭，并种植低镉累积玉米品种，可以有效修复碱性镉污染土壤，该研究为镉污染土壤的修复和土壤生态环境的改善提供了理论依据。相关研究结果发表在《土壤和耕作研究（Soil & Tillage Research）》上。改善碱性镉污染土壤对于保障农产品质量安全具有重要意义，选择适合的修复措施尤为关键。该研究表明，镉优先富集在粒径小的土壤颗粒中，钙基改性生物炭促进了镉从微团聚体向大团聚体的再分配作用。添加钙基改性生物炭后，两个低镉累积玉米品种籽粒中镉含量较对照组分别降低了37.55%～50.80%和23.60%～51.20%。测序结果表明，钙基改性生物炭改变了微生物群落结构和组成，主要表现为物种数目和多样性指数以及优势物种相对丰度显著增加。研究结果表明，该技术在镉污染土壤的安全利用和改善农业土壤微生态环境方面具有良好的应用潜力。
【关键词】碱性镉污染，土壤修复，玉米
【摘要】 8月1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、农业农村部食物与营养发展研究所等单位共同起草的《叶酸生物营养强化鸡蛋》和《叶酸生物营养强化鸡蛋生产技术规程》2项行业标准，将于8月1日起正式实施。叶酸是人体必需的微量营养素，摄入不足易导致孕妇贫血、胎儿神经管缺陷等疾病。叶酸缺乏是全球性问题，我国居民叶酸摄入充足人群不足9%。开展叶酸生物营养强化鸡蛋生产技术及鸡蛋中叶酸形态检测相关研究，对改善我国居民叶酸水平具有重要意义。随着营养强化鸡蛋快速发展，市场占有率持续提升，亟需行业标准推动产品标准化、生产规范化进程。《叶酸生物营养强化鸡蛋》和《叶酸生物营养强化鸡蛋生产技术规程》分别规定了叶酸生物营养强化鸡蛋的术语和定义、技术要求、检验规则、判定规则、标签、包装、贮存和运输，以及饲养管理、饲喂要求、投入品要求等，规范了叶酸营养强化鸡蛋生产，明确了市场准入。两项标准的发布实施，对完善营养强化鸡蛋标准体系，促进我国畜禽产品优质化、差异化、品牌化，推进畜牧业高质量发展具有重要意义。
【关键词】叶酸，生物营养，行业标准
【摘要】 7月6日，中国农业信息网讯，近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所解析了簕杜鹃的演化历史，揭示了甜菜碱合成通路参与基因的表达模式与簕杜鹃花色形成之间的关联性，为进一步研究簕杜鹃重要观赏性状提供了理论依据。相关研究发表在《园艺研究(Horticulture Research)》上。簕杜鹃又名三角梅，具有重要的园艺、生态和经济价值，然而，簕杜鹃品种数量较少，多样性不丰富，远不能满足市场的多元化需求，为此，需要一个高质量簕杜鹃基因组为精准高效分子育种提供导向和理论基础。该研究组装了簕杜鹃栽培种“巴特夫人”的基因组，基因组大小约5G，共有34条染色体，注释得到了86572个基因。研究进一步对簕杜鹃在内的九种石竹目植物进行了系统发育学分析，发现石竹目内部广泛存在远古基因流事件，导致了内部系统发育关系的紊乱。此外，研究进一步解析了石竹目下甜菜碱和花青素合成通路，发现花青素合成物种仍然保留有完整的甜菜碱合成通路，但是部分甜菜碱合成物种丢失了部分花青素合成的关键基因，并且每个物种都具有各自独立的通路扩增途径。该研究为丰富簕杜鹃花色、提高其观赏性提供了理论基础。该研究得到了中国农科院南繁研究院项目、国家自然基金项目、深圳市农业合成生物学重点实验室等项目支持。
【关键词】簕杜鹃，花色密码，演化历史
【摘要】 7月6日，中国农业信息网讯，近日，中国农业科学院饲料研究所家禽营养与饲料创新团队研究揭示了脂多糖（LPS）诱导的子宫炎症引起蛋壳超微结构变化、力学性能下降的机制，并通过子宫功能、结构特征和蛋壳质量等指标证实，通过饲粮补充精油（EO）对老龄蛋鸡子宫炎症具有调节作用，为进一步提高蛋鸡产蛋后期蛋壳质量提供了理论依据。相关研究成果发表在《动物营养学（Animal Nutrition）》上。产蛋后期蛋壳破损率上升，影响蛋鸡延养，降低经济效益。子宫炎症和功能障碍是产蛋后期蛋壳破损的主要原因之一。精油具有抗微生物、抗炎等作用，可有效缓解子宫炎症、提高蛋壳质量，但是否可以通过改善蛋鸡子宫炎症状态来恢复蛋壳的生物矿化功能仍不清楚。研究结果表明，子宫炎症影响基质蛋白和钙转运相关蛋白的合成，并通过调节钙沉积和超微结构的形成而影响蛋壳力学特性。精油能减轻子宫炎症，显著改善蛋壳力学性能和超微结构，推荐剂量100毫克/千克。该研究得到国家自然科学基金、国家现代农业产业技术体系和中国农业科学院农业科技创新工程等项目的支持。
【关键词】蛋鸡，子宫炎症，蛋壳矿化机制
【摘要】 7月6日，中国农业信息网讯，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揭示了种子包衣剂对棉花种子及根际土壤微环境的影响机制，为合理使用和改良种子包衣剂提供了理论基础和技术支持。相关研究结果发表在《环境污染（Environmental Pollution）》上。种子包衣技术是防治棉花苗期病害最经济、最简便、最有效的措施。2.5%咯菌腈和11%精甲·咯·嘧菌是两种最常用的棉花种子包衣剂，但其对棉花种子内生群落和根际微生态的影响尚不清楚。该研究系统评价了种子包衣剂对棉花种子内生菌、根际土壤酶活、微生物群落和代谢谱的影响，发现种子包衣剂处理显著改变了种子内生微生物群落结构，抑制了根际土壤过氧化氢酶活性，降低了有益微生物丰度，但富集了一些潜在的污染物降解菌，并显著改变了土壤代谢物谱。研究同时发现，根际土壤微生物、酶活和代谢物之间存在密切联系。该研究为进一步研究和开发种子包衣技术在病害防治中的应用提供了重要参考。该研究得到了国家重点研发计划和国家自然科学基金的支持。
【关键词】种子包衣剂，土壤微环境，微生物
【摘要】 7月6日，中国农业信息网讯，近日，中国农业科学院饲料研究所饲料加工与质量安全创新团队研究揭示膨化饲料会影响鱼类的胃肠排空和饲料利用。相关结果发表在《水产养殖（Aquaculture）》上。水产饲料颗粒质量对运输和投喂至关重要，硬度高、水中稳定性高的饲料能减少经济损失和降低环境污染。然而，硬度高、软化时间长的饲料对鱼类生理反应和饲料利用可能产生负面影响。该研究通过改变膨化加工过程中的调质水分含量（22%和28%），获得具有差异质量的膨化饲料。结果发现，硬度高、软化时间长的膨化饲料显著降低了鱼体胃内水流量和胃排空速率，且未影响胃消化动态，但降低了饲料转化率。该研究揭示了高硬度和软化时间较长的饲料对花鲈生理反应和饲料利用的影响，为循环水养殖、深海网箱养殖专用饲料的进一步研发奠定基础。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。
【关键词】膨化饲料，胃肠排空，鱼类
【摘要】 6月5日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所土壤培肥与改良创新团队基于红壤旱地长期定位实验，证实了配施有机肥对土壤健康和相关土壤功能提升具有重要作用。相关研究结果发表在《农业、生态系统与环境（Agriculture, Ecosystems & Environment）》上。近年来，土壤功能取代了土壤肥力成为土壤健康评价的重点。施肥通过影响土壤的物理、化学以及生物过程进而调控土壤健康和功能。然而，不同施肥模式对土壤健康、土壤功能的影响尚不清楚。该研究基于旱作红壤长期定位试验，评估了土壤健康和土壤功能对不同施肥模式的响应。有机碳、有效磷、真菌、粘粒含量和阳离子交换量是土壤健康评价的关键因子。配施有机肥模式相对于不施肥处理，土壤健康指数提高了150%～196%，且碳循环、养分循环、生物多样性维持、缓冲过滤能力以及作物生产功能均处于相对较高水平。此外，土壤功能对土壤健康的提升呈现出不同的响应模式，可将其分为敏感功能和内在功能。
【关键词】有机肥，土壤健康，关键因子
【摘要】 6月5日，中国农业科学院讯，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揭示了N6-甲基腺苷（m6A）甲基化调控纤维伸长的分子机制，对棉花纤维品质的遗传改良具有指导意义。相关研究成果发表在《植物杂志（The Plant Journal）》上。棉花是重要的天然纺织纤维原料，棉纤维细胞是植物中最长的单细胞之一，是研究细胞伸长的理想模型。N6-甲基腺苷是真核生物信使RNA（mRNA）中最丰富的修饰形式，在植物的生长发育和非生物胁迫抗性等过程中发挥着重要作用。然而，N6-甲基腺苷甲基化在调节棉纤维伸长中的作用尚无相关报道。该研究对陆地棉短纤维突变体和陆地棉野生型的棉纤维进行研究，构建了陆地棉纤维N6-甲基腺苷甲基化图谱，发现N6-甲基腺苷甲基化可以影响纤维伸长相关基因及转录因子的信使RNA稳定性。其中，棉纤维伸长相关转录因子GhMYB44的N6-甲基腺苷甲基化修饰程度在两种材料中差异显著，进一步研究发现该转录因子负向调控棉纤维伸长。该研究揭示了N6-甲基腺苷甲基化通过影响信使RNA的稳定性来调节纤维发育相关基因的表达，从而调控棉纤维伸长的分子机制。研究结果对进一步丰富棉花纤维细胞伸长的表观调控机制和棉花纤维品质的改良具有一定意义。
【关键词】甲基化，棉花纤维，负向调控
【摘要】 6月5日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院棉花研究所棉花智慧栽培创新团队研究发现我国棉花生产氮足迹呈“南高北低、逐年上升”的趋势，且我国棉花生产存在较大的活性氮减排潜力，为棉花氮减排提供了理论支持。相关研究结果发表在《清洁生产（Journal of Cleaner Production）》上。棉花是我国重要的经济作物和纺织工业原料，量化我国棉花生产氮足迹，解析其时空变化规律与影响要素，分析其活性氮减排潜力，对于我国棉花实现绿色可持续生产具有重要意义。该研究系统量化了2004～2018年我国棉花生产的氮足迹，发现棉花生产氮排放呈现“南高北低、逐年上升”的趋势，西北内陆棉区棉花生产单位面积氮足迹不断增加，黄河流域棉区和长江中下游棉区单位面积氮足迹不断减少。模型预测结果显示，相比2018年，在减氮增效和实行有效政策干预等最优情景下，预计2050年我国棉花生产可减少氮排放54.43千吨，表明我国棉花生产存在较大的活性氮减排潜力。研究结果为减少我国棉花生产氮排放，进一步优化植棉过程中的氮素管理提供了新思路。
【关键词】棉花生产，氮足迹，时空演变
【摘要】 6月2日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所奶产品质量与风险评估科技创新团队建立了一种靶向分离尿素分解菌的新方法，并从牛瘤胃中分离鉴定了具有脲酶活性的重要尿素分解菌。相关研究成果发表在《微生物组学（Microbiome）》上。瘤胃尿素分解菌是调控反刍动物利用尿素氮的关键微生物，尽管高通量测序揭示了瘤胃尿素分解菌多样性特征，但目前分离效率低、分离出的菌株少，制约了尿素利用机理研究。为提高微生物分离培养效率，科研团队建立了一种靶向分离尿素分解菌的微球原位分离培养方法。利用该方法，研究人员共分离出976个菌株，通过对其中52个代表性菌株进行全基因组测序，发现有28个是尿素分解菌，分离效率达到53.8%。上述研究表明，新方法具有更高的新菌分离能力和效率，为进一步丰富瘤胃微生物组资源，促进尿素利用机理研究提供了支撑。
【关键词】牛瘤胃，尿素分解菌，生物组资源
【摘要】 5月4日，中国农业信息网讯，近日，中国农业科学院上海兽医研究所动物生物安全共性技术团队与国内其他单位合作，发现一种非洲猪瘟病毒新型毒力基因，解析了其抑制宿主抗病毒蛋白质合成的分子机制。相关研究成果发表在《美国国家科学院院报（PNAS）》上。非洲猪瘟是由非洲猪瘟病毒感染猪引起的一种急烈性传染病，在我国被列为一类动物疫病。非洲猪瘟病毒基因组庞大，至少可编码150种病毒蛋白，功能未知的蛋白超过50%。这给非洲猪瘟病毒致病机制研究带来了极大困难。该研究筛选并鉴定了非洲猪瘟病毒编码的免疫抑制基因I73R，研究发现I73R蛋白在病毒感染早期定位于细胞核，发挥核酸结合特性，通过抑制宿主信使核糖核酸出核，从而广泛抑制宿主抗病毒蛋白的合成。体内致病性研究显示，缺失I73R基因的重组病毒完全丧失对家猪的致病性，表明I73R基因是非洲猪瘟病毒编码的主要毒力基因之一。该研究揭示了非洲猪瘟病毒抑制宿主抗病毒蛋白合成的一种新机制，进一步阐明了非洲猪瘟病毒分子致病机制，为非洲猪瘟疫苗及抗病毒药物的研发提供了新的理论基础。
【关键词】非洲猪瘟，毒力基因，病毒蛋白
【摘要】 5月4日，中国农业信息网讯，近日，中国农业科学院茶叶研究所茶树遗传育种创新团队系统总结了乙烯在植物温度胁迫响应中的作用及其调控机制。相关成果以综述形式在线发表于《植物科学趋势（Trends in Plant Science）》。乙烯是一种气态植物激素，在植物的生长发育和逆境胁迫响应中发挥着重要作用。研究系统总结了目前乙烯合成和信号转导途径研究的最新进展，剖析了高温和低温等不同程度的温度胁迫对乙烯合成的影响，阐述了乙烯信号在植物响应温度胁迫中的作用及其调控机制，并阐释了乙烯和其他植物激素在植物温度胁迫响应中的交叉影响，提出了耐温度胁迫作物育种策略，研究对进一步改良茶树等植物的抗逆性提供了新思路。
【关键词】乙烯，植物温度，胁迫响应
【摘要】 5月4日，中国农业信息网讯，近日，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所肉羊遗传育种科技创新团队揭示了雌激素对绵羊成肌细胞的调控作用，并阐明了雌激素调控肌细胞增殖的分子机制，为进一步提升苏尼特羊肉品质提供了参考。相关成果发表在《国际生物大分子杂志（International Journal of Biological Macromolecules）》上。卵巢作为雌性动物重要的内分泌器官，可以通过分泌多种类固醇激素参与生理功能。雌激素是其分泌的主要激素，有研究表明，切除卵巢后绵羊的肌肉质量和力量下降，但具体的分子机制及微小RNA（miRNA）与基因间复杂的相互作用关系仍不明晰。研究团队以苏尼特羊为研究对象，将其分为卵巢切除组和假手术组。首先对卵巢切除组和假手术组苏尼特羊背最长肌组织样本进行了测序，共得到178对差异表达的信使RNA-微小RNA（mRNA-miRNA），筛选出卵巢切除组和假手术组差异表达的关键基因PPP1R13B。研究发现，PPP1R13B基因的表达可促进成肌细胞增殖，体外添加一定浓度的雌二醇可介导调控PPP1R13B基因的表达，促进绵羊成肌细胞的增殖。
【关键词】雌激素，绵羊，成肌细胞
