【摘要】 7月1日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院植物保护研究所作物病原生物功能基因组研究创新团队，揭示了番茄黄曲叶病毒编码的新蛋白V3，可以沿着细胞质内的微丝到达胞间连丝，并促进病毒在细胞间的移动。相关研究成果发表在《中国科学-生命科学（Science China-Life Sciences）》。双生病毒是一类世界范围内广泛发生的单链环状DNA病毒，已在全球粮食和经济作物上造成严重危害。番茄黄化曲叶病毒是双生病毒科中的代表种，是番茄危害最严重的病毒。该团队的前期研究发现，双生病毒基因组编码大量具备特殊细胞器定位的小蛋白，其中番茄黄化曲叶病毒编码的新基因V3为定位于高尔基体，为RNA沉默抑制子。深入研究表明，V3具备胞间连丝定位，通过使用微丝标记及相关抑制剂发现，V3在细胞质内沿着微丝高速运动，并可以促进病毒在细胞间的移动，具备运动蛋白的一系列特征，V3是促进双生病毒进行细胞间运动的新蛋白。该研究拓展了对双生病毒运动机制的认知。该研究得到国家自然科学基金等项目的资助。
【关键词】番茄，黄曲叶病毒，V3蛋白
【摘要】 6月2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祁阳红壤实验站揭示了不同培肥措施下外源有机碳调控土壤大团聚体中钾素的分配机制。该研究对于指导红壤钾素资源的高效利用具有重要意义。相关研究成果发表在《土壤和耕作研究（Soil & Tillage Research）》上。据张会民研究员介绍，土壤有机碳是土壤肥力的核心，土壤有机碳可能通过土壤团聚体组分进而影响土壤团聚体钾素的形态和分配。然而，对于外源有机碳投入如何影响土壤团聚体钾素分配的机理缺乏深入研究。科研人员在前期揭示酸化改良调控红壤团聚体钾素分配机制的研究基础上，进一步通过添加外源有机碳模拟实验，揭示有机碳水平下不同施肥措施土壤中团聚体组分钾素的分配规律，并深入探讨土壤有机碳含量与团聚体组分钾素的相关关系。
【关键词】外源有机碳，红壤团聚体，钾素分配
【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牛遗传育种科技创新团队发布了独龙牛高质量全基因组组装序列，揭示了独龙牛的起源与系统地位问题、染色体融合的分子机制以及环境适应性的遗传基础，对我国牛种质资源的优异种质和基因的精准鉴定具有重要意义。相关研究成果发表在Nature系列期刊《通讯生物（Communications Biology）》。独龙牛又称“大额牛”，主要分布于云南省独龙江和怒江流域，是我国唯一的半野生半家养的珍稀牛种。我国的独龙牛与东南亚及南亚国家的大额牛一样，其起源与形成史在分类地位上尚有争议。早期研究表明，普通牛2号、28号染色体的罗伯逊易位可能形成了独龙牛的1号染色体，但缺乏基因组学层面的支持。因此，构建基因组学研究平台开展深入系统分析，成为解开独龙牛起源和演化历史之谜的钥匙。
【关键词】独龙牛，高质量，基因组序列
【摘要】 6月1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智慧畜牧业创新团队研发了一种可用于快捷、准确测定奶牛血清中钙离子（Ca2+）浓度的电化学生物传感器，为奶牛亚临床低血钙症的快速诊断提供了新方法。相关研究成果发表在《生物传感器（Biosensors）》。低血钙症是中国集约化牛场奶牛分娩前后常见的营养代谢疾病。奶牛产犊后，大量血钙被用来合成牛奶导致奶牛出现低血钙症。据统计，奶牛临床低血钙症的平均发病率为7.5%，亚临床低血钙症的发病率约为30%。由于缺乏实用、快速、廉价的现场检测技术，亚临床低血钙症很容易被养殖场忽视。因此，开发快速、经济的奶牛血清Ca2+浓度检测方法对诊断亚临床低血钙症具有重要意义。
【关键词】诊断，奶牛，亚临床低血钙症
【摘要】 6月1日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院蜜蜂研究所蜂产品质量与风险评估团队和资源昆虫产品加工与功能评价团队合作，解析了云南沧源独特黑色米团花蜂蜜的主要呈色化合物及其形成机制，为米团花蜂蜜的品质鉴别和产品开发提供了关键的科技支撑。相关研究成果以封面文章形式在《农业食品化学（Journal of Agricultural and Food Chemistry）》上发表。米团花为唇形科米团花属植物，主要分布在我国云南、四川和西藏的东南部。米团花的花期长，其花蜜被蜜蜂采集酿造后可得罕见的黑色蜂蜜，具有多种功效，被誉为“蜜中上品”。解析米团花蜂蜜神秘的黑色之谜，不仅有助于米团花蜂蜜的真实性鉴别，更有利于对米团花蜂蜜独特品质的挖掘及相关产品的开发。
【关键词】米团花，蜂蜜，形成机制
【摘要】 5月9日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院作物科学研究所水稻优异种质资源发掘与创新利用创新团队系统解析了我国粳稻育成品种的演变规律和改良历史，在基因组层面揭示了籼稻血缘渗入对粳稻遗传改良的贡献，为水稻基因组育种提供了新思路。该研究对816份我国不同时期代表性粳稻品种进行了重测序，并整合已发表的5500份水稻测序数据，系统分析了不同时期主栽品种的基因组组成。研究发现，自20世纪80年代以来，来自3个不同籼稻亚群的血缘向粳稻品种中的渗入持续增加，使粳稻的重要性状发生了显著变化，如稻瘟病抗性提高、穗粒数增加、单株穗数减少、株型由多穗型向重穗大穗型转变。研究还发现，与株型、产量和抗病虫性相关的等位基因由籼稻渗入到粳稻中，籼稻血缘的渗入贡献了粳稻品种中缺乏的一些优异等位基因，从基因组层面反映了我国粳稻的改良历史。另外，研究还鉴定到一个调控水稻穗粒数的新基因Gnd5，与野生型相比，敲除Gnd5的突变体，水稻穗粒数显著减少。进一步分析发现，Gnd5基因是渗入的靶基因，对育种具有重要的应用价值。此外，通过研究各骨干亲本系谱中穗粒数相关基因单倍型的利用模式，发现多基因的优势单倍型聚合利用存在较强的系谱背景特异性，这将有助于未来在广泛遗传背景下进行数量性状位点聚合和育种路线优化。该研究系统分析了我国粳稻育成品种的演变规律和改良历史，为未来水稻基因组育种提供了新思路。
【关键词】科研人员，籼稻血缘，粳稻遗传
【摘要】 5月9日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院饲料研究所抗菌肽创新团队在《微生物学前沿（Frontiers in Microbiology）》杂志完成第一期“抗菌肽：分子设计、构效关系、生物合成优化”专刊的主编及出版工作。该专刊是我国学者第一次领衔主编抗菌肽国际出版物。该专刊包括了抗菌肽的发现与高通量设计、纳米分子修饰、重组高产制备、协同增效联用等前沿学科方向，21篇最新论文来自中国、中国台湾地区、美国、德国、荷兰、意大利、俄罗斯、印度、韩国等国家或地区。由该团队主笔完成的专刊序言凝练提出抗菌肽与抗生素、疫苗互为补充，克服残留、耐药和耗能等缺陷，共同构筑动物保健铁三角的病原菌防治理论；系统总结了抗菌肽“多靶点、强穿膜、高入胞”的低耐药分子机制，为抗菌肽这一全新的替抗候选新药门类率先闯关临床进入应用，减少抗生素使用，降低耐药性提供并夯实了重要的理论基础。
【关键词】饲料所，科研团队，抗菌肽
【摘要】 5月9日，中国农业科学院讯，近期，中国农业科学院农田有机污染生物消减创新团队研究揭示农业有机投入品的溶解性有机质对不同粒径纳米塑料迁移的差异性影响，阐明了溶解性有机质特征组分对纳米塑料固定和促进迁移的微观机制。相关研究成果发表在《环境科学与技术（Environmental Science & Technology）》上。该研究综合采用迁移模型、DLVO理论和量子化学计算等手段，对纳米塑料和农业有机投入品的溶解性有机质的共迁移机制进行深入分析。研究发现，小粒径的纳米塑料（50纳米）在迁移过程中容易与农业有机投入品溶解性有机质发生共沉积，而这些溶解性有机质对大粒径纳米塑料（400纳米）的迁移有促进作用。溶解性有机质的特征组分胡敏酸和纤维素与纳米塑料的相互作用最为紧密，主导了小粒径纳米塑料的滞留；而胡敏酸增加静电排斥贡献更显著，促进大粒径纳米塑料的迁移。由于猪粪有机肥溶解性有机质释放浓度高、腐殖质指数适中、纤维素含量较高，对小粒径纳米塑料的阻滞作用和大粒径纳米塑料迁移的促进作用均为最强，因此，更容易使纳米塑料在农田土壤剖面上产生粒径分馏，增加了小粒径纳米塑料被作物根系吸收和累积的风险。该研究成果为农田微塑料污染管控和治理提供了理论依据。
【关键词】农业有机投入品，有机质，纳米塑料
【摘要】 5月6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农业清洁流域创新团队联合退化及污染农田修复创新团队，从种养良性循环的需求出发，针对农业环境中抗生素-重金属等新型污染物的复合污染问题，开展了粪肥还田对典型稻田中抗生素-砷协同归趋的影响机制研究，取得了重要进展。相关研究成果发表在《环境污染（Environmental Pollution）》杂志上。研究结果表明，相比于鸡粪和牛粪，猪粪源粪肥对抗生素-砷复合污染的协同影响作用更强，可溶性有机质中的脂肪族碳是影响抗生素耐药性归趋和砷形态转换的主要驱动因子；与抗生素相比，砷还原基因对抗生素耐药基因的影响更强。研究初步判定了在稻田环境中抗生素耐药基因的潜在宿主菌，表明重金属的共存对抗生素耐药性产生了更强的选择压力。该研究对粪肥施用下抗生素-重金属复合污染的协同归趋提供了新的见解，为实现安全高效的种养良性循环提供了理论支撑。
【关键词】粪肥，稻田土壤，重金属
【摘要】 4月2日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院农田灌溉研究所非充分灌溉原理与新技术团队揭示了淹涝时期和淹涝历时对玉米产量和籽粒品质的不同影响，其中拔节期淹涝对玉米产量和籽粒品质的影响最大，且随淹涝历时的增加减产幅度增大。该研究为华北地区夏玉米高产稳产和糯玉米种植推广及田间水分管理提供理论指导。该研究成果2次发表在《农业水管理（Agricultural Water Management）》上。该研究连续3年在测坑（带电动防雨设施）模拟淹涝试验。结果表明，玉米不同生育时期遭受淹涝时的产量和籽粒品质存在差异。生育前期淹涝限制了夏玉米植株的生长，拔节期淹涝10天可导致植株死亡；当淹涝历时不超过4天时，苗期、拔节期和抽雄期淹涝导致籽粒产量损失小于25%；而苗期和抽雄期淹涝10天后玉米产量下降近50%，乳熟期淹涝10 天后玉米产量下降超过20%。拔节期和抽雄期淹涝10天还会导致糯玉米鲜籽粒总蛋白和可溶性糖含量均显著降低，淀粉和赖氨酸含量显著增加，结果表明，拔节期淹涝对糯玉米鲜穗籽粒品质的影响最大，其次为抽雄期。
【关键词】淹涝时期，玉米产量，籽粒品质
【摘要】 4月2日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院饲料研究所反刍动物营养与饲料创新团队揭示了日龄和日粮变化对山羊羔羊消化道解剖结构和组织形态发育的影响机制。相关研究成果发表在《奶业科学（Journal of Dairy Science）》上。该研究以山羊羔羊为研究对象，探讨了不同日龄（1、7、14、28、42、56、70、84日龄）和日粮变化（母乳、开食料）对山羊羔羊生长性能、器官和胃肠道形态发育的影响。研究发现断奶后胴体绝对生长量和屠宰率低于断奶前，表明断奶应激的存在；从断奶前到断奶后瘤胃器官和组织形态快速发育，固体饲料在促进瘤胃发育中显示出至关重要的作用；肠道形态的发育则主要在断奶前的早期阶段，表明母乳消化对小肠发育的关键作用；而断奶后肠道形态演变可能与瘤胃发育有关。胃肠道的组织形态随日龄逐渐发育成熟，尤其是在固体饲料饲喂期间得到增强，建议在4周龄前补饲固体饲料以利于羔羊胃肠道发育。
【关键词】日龄，山羊羔羊，胃肠道发育
【摘要】 4月2日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院植物保护研究所经济作物真菌病害流行监测与防控创新团队发现黄萎病菌利用大丽轮枝菌真菌细胞外膜蛋白（CFEM）家族蛋白结构结合铁元素位点突变特性，应对寄主植物的免疫反应从而维持侵染能力的过程，揭示了大丽轮枝菌逃逸植物免疫反应的进化机制。相关研究成果发表在《生物医学中心 生物学（BMC Biology）》上。该团队通过研究大丽轮枝菌细胞外膜蛋白家族成员操控寄主免疫反应的特性，筛选了2个具有抑制多种激发子诱导免疫反应的CFEM蛋白。通过遗传变异分析，发现CFEM结构域中结合铁元素的保守位点天冬氨酸残基由D型结构突变成为N型结构。进一步点突变实验证实，CFEM蛋白铁元素结合位点突变是导致该家族成员毒力功能发生分化的原因。该研究首次发现定殖维管束的大丽轮枝菌利用外膜蛋白从寡营养环境中夺取微量铁元素，激发寄主免疫反应对抗；为维持自身夺取铁元素能力，细胞外膜蛋白突变了铁元素结合位点，进化为具有抑制免疫反应的效应子，进一步帮助黄萎病菌逃逸寄主免疫反应抗性并持续夺取铁元素，维持侵染能力。该研究为黄萎病菌成功定殖维管束的为害机理研究提供了重要理论基础。
【关键词】大丽轮枝菌，蛋白毒力，分化机制
【摘要】 4月1日，中国农业科学院讯，近日，中国农业科学院植物保护研究所植物病害生物防治创新团队与国内外科研单位合作，解析了微生物代谢途径中Baeyer-Villiger单加氧酶发挥作用的新机制，相关研究结果在线发表在《美国化学会催化（ACS catalysis）》上。该研究选取了一个前期报道的Baeyer-Villiger单加氧酶突变体作为研究对象，系统分析了不同突变位点之间的相互作用，并构建不同突变位点组合的进化路径。在此基础上，采用量子化学计算模拟的方法成功解析了Baeyer-Villiger单加氧酶影响代谢产物结构的作用机制：酶活性中心空间结构的改变会影响关键过渡态中间体的立体构型，从而产生不同结构的产物。该成果为Baeyer-Villiger单加氧酶的进一步改进和应用奠定了基础，为推动其在微生物代谢产物农药中的应用提供了理论指导。
【关键词】微生物代谢，单加氧酶，新机制
【摘要】 3月2日，中国农业科学院网站讯，近日，由中国农业科学院作物科学研究所领衔、联合国内外多个研究团队在《分子植物（Molecular Plant）》上在线发表观点文章，重点探讨了如何在育种实践中整合全基因组选择（GS）和双单倍体（DH）技术，并创新性地提出了全基因组选择4.0的概念，明确了每个阶段的具体育种流程和技术理论基础，并展望了未来的技术发展。据黎亮研究员介绍，全基因组选择和双单倍体育种是当前植物育种中最重要的两项革命性技术，但在实际育种工作中如何将这两项技术有机整合仍面临着不少挑战。该论文所提出的全基因组选择4.0观点不仅仅是育种技术的更新迭代，更是育种模式的变革，为我国种业科技创新快速提升提供了新的思路。当前我国作物育种可以直接瞄准全基因组选择4.0进行研究攻关，打造我国“智能设计育种技术体系”，为打好种业翻身仗提供有力支撑。该研究得到了国家重点研发计划、中国农业科学院创新工程等支持。
【关键词】全基因组，作物杂交育种，双单倍体育种
【摘要】 3月2日，中国农业科学院网站讯，近日，联合国粮食及农业组织（FAO）举办线上发布会，面向全球推出新书《养蜂业可持续发展的良好养蜂实践（Good beekeeping practices for sustainable apiculture）》，来自全球109个国家的560名代表参加了会议。该书由中国农业科学院、FAO、国际蜂联、意大利IZSLT研究所4家机构联合出版，是FAO动物生产与健康系列指南中唯一针对养蜂业的书籍。内容涵盖蜜蜂资源、养蜂模式、生产、授粉、蜂疗、蜜蜂与环境、养蜂人培训等22个章节，旨在为世界各地蜜蜂管理者提供养蜂业生产与健康的实用信息和建议，并指导相关项目的开发和实施，促进养蜂业可持续发展。2020年1月，中国农科院蜜蜂研究所与FAO等机构达成共同编写该书的意向。随后，蜜蜂所组织专家全程参与撰写，历时2年完成，并已启动了全书的翻译工作。该书的出版是蜜蜂所引领养蜂业可持续发展的又一项成果。
【关键词】联合国粮农组织，养蜂业，健康指南
【摘要】 3月1日，中国农业科学院网站讯，近日，中国农业科学院都市农业研究所与国内高校及科研单位合作，揭示了病程相关蛋白PR1防控马铃薯晚疫病的作用机理。相关研究结果发表在《高级研究杂志（Journal of Advanced Research）》上。该研究发现致病疫霉入侵马铃薯时，分泌型StPR1诱导表达并跨界转运进入病原细胞内，靶向作用于病原菌的Ser/Thr蛋白激酶AMPK复合体，抑制其磷酸化活性，从而抑制病原菌的生长及致病性。该研究结果首次解析了PR1跨界转运的抗菌机制，并筛选获得其在病原菌中的靶标，为生物防控提供了基因资源和潜在的药物设计靶标，也为植物-病原菌相互作用研究提供了新的思路。该研究得到了科技部国际合作重点研发专项、国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程等项目的资助。
【关键词】病程，蛋白PR1，马铃薯晚疫病
【摘要】 3月1日，中国农业科学院网站讯，近日，中国农业科学院蜜蜂研究所蜂产品质量与风险评估团队研究揭示油菜蜂花粉的潜在致敏机制和酵母菌发酵的降敏机制。相关成果发表在《营养学前沿（Frontiers in Nutrition）》上。该实验证明，酵母菌发酵可以潜在地缓解甘蓝型油菜蜂花粉的过敏性，同时对其营养特性也有更积极的影响，为提高蜂花粉产品的安全性，促进其更广泛的应用提供科学依据。在未来的研究中，对蜂花粉致敏原分离鉴定及其致敏机制的探究，以及建立发酵降解蜂花粉致敏原的方法，将会对蜂花粉的安全利用发挥重要的作用。该研究得到国家自然科学基金、中国农业科学院科技创新工程项目资助。
【关键词】油菜蜂花粉，致敏原，发酵降敏
【摘要】 2月8日，中国农业信息网讯，近日，中国农业科学院作物科学研究所生物信息学及应用创新团队解析了活性氧参与诱导产生小麦单倍体形成的分子机制，为双单倍体育种技术的应用提供了理论基础。相关研究成果1月11日发表在《新植物学家（New Phytologist）》杂志上。据毛龙研究员介绍，母系双单倍体育种技术的关键是父系花粉染色体在诱导单倍体过程中的消除，虽然已有研究发现活性氧在花药和花粉发育过程中起重要作用，DNA损伤可能导致染色体断裂，但DNA损伤发生的时间和原因尚不清楚。该团队通过基因编辑技术编辑小麦单倍体诱导基因获得基因编辑材料mMTL。研究发现mMTL材料的花粉粒从三核花粉粒到花粉成熟时期产生大量活性氧，抗氧化酶活性降低。进一步实验发现，花粉粒存在DNA损伤，且活性氧的产生早于DNA损伤。研究结果表明，mMTL诱导产生单倍体的分子基础是其诱导三核花粉粒时期及其后期产生的活性氧引起DNA损伤，进而可能导致单倍体诱导过程中的染色体消除。该研究不仅解析了诱导产生小麦单倍体的分子机制，而且有利于加速双单倍体育种技术在育种中的应用。该研究得到国家自然科学基金、中国农科院科技创新工程等项目的资助。
【关键词】活性氧，小麦单倍体，新机制
【摘要】 2月8日，中国农业信息网讯，近日，中国农业科学院祁阳红壤实验站针对南方水稻秸秆直接还田改善红壤酸化效果不佳的生产问题，研究揭示通过镁改性水稻秸秆生物炭可以实现红壤改良和固碳减排，并揭示了其作用机制。相关研究成果发表在《环境研究（Environmental Research）》上。据张会民研究员介绍，由于大量氮肥不合理投入、淋溶作用强等因素导致红壤酸化问题日益加剧，而在农业生产中水稻秸秆直接还田对红壤酸化的改良效果往往不理想，但改性水稻秸秆生物炭可以提升改良效果。该研究基于祁阳站长期定位试验发现，水稻秸秆生物炭能提高土壤pH值、有机碳含量和酶活性（过氧化氢酶、转化酶、脲酶），增加细菌（主要是革兰氏阴性菌和放线菌）和总磷脂脂肪酸生物量，降低真菌生物量，尤其镁改性生物炭显著减少氮磷的淋溶损失，降低温室气体排放。研究结果对红壤改良及助力实现“双碳”目标具有参考价值。该研究得到国家重点研发计划等项目资助。
【关键词】镁改性水稻秸秆，红壤改良，固碳减排
【摘要】 2月8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奶产品质量与风险评估科技创新团队在瘤胃细菌脲酶天然抑制剂开发方面取得新进展，发现了一种能抑制脲酶活性的天然化合物——黄连碱，并揭示了黄连碱抑制脲酶活性的作用机制，为提高尿素氮利用率和减少氮排放开辟了新路径。相关研究成果发表在《大环境科学（Science of The Total Environment）》上。脲酶是反刍动物瘤胃中催化尿素分解产生氨的关键酶，利用抑制剂调控脲酶活性可以有效提高瘤胃微生物对尿素氮的利用效率，同时减少氮的排放。植物源天然化合物具有安全性高、生物利用度高等优点，是目前新型饲料添加剂开发的首选目标。为了实现脲酶抑制剂的高通量筛选，研究人员以奶牛瘤胃细菌脲酶结构蛋白的活性中心为靶标，利用分子对接技术筛选出植物源化合物库，通过脲酶活性分析，获得了具有高效抑制作用的植物源天然化合物——黄连碱，该化合物对脲酶活性的半抑制浓度达到2.45微摩尔/升，抑制能力是商业产品乙酰氧肟酸的10倍。该研究得到国家现代农业产业技术体系等项目资助。
【关键词】黄连碱，脲酶活性，利用效率
