中国行业发展报告

【摘要】　　3月12日，食品伙伴网讯，近日，中国热科院加工所食品加工研究室在将甘蔗加工副产物——甘蔗渣转化为乳液稳定剂方面取得新进展。研究团队从甘蔗渣中提取并制备了一种能有效稳定Pickering乳液的纳米纤维素，为甘蔗加工副产物的利用提供了新策略。研究团队通过从甘蔗渣中提取纤维素并将其转化为羧基化纤维素纳米纤维（CCN），将其作为Pickering乳液的稳定剂，从而成功提高了甘蔗渣的利用率。通过傅里叶变换红外光谱和 X 射线衍射分析，确认了CCN的结构和功能基团。实验结果表明，CCN 显示出良好的乳化性能。接触角测量显示，CCN具有稳定水包油型Pickering乳液的潜力。随着CCN浓度的增加，乳液液滴尺寸逐渐减小，且在较高浓度下乳液的稳定性显著提高。此外，CCN稳定的乳液在碱性环境中表现出良好的稳定性，即使在储存30天后仍能保持稳定。综上所述，从甘蔗渣中提取制备的CCN是一种有效的Pickering乳液稳定剂，且所得乳液具有显著环境稳定性。未来，CCN有望替代传统表面活性剂，应用于开发沙拉酱等乳液基食品、提高乳饮料的稳定性以及作为载体递送功能活性物质等领域。

【关键词】甘蔗渣，乳液稳定剂，纳米纤维素

【摘要】　　3月10日，食品伙伴网讯，近日，中国农业科学院茶叶研究所茶树病虫害防控创新团队在茶树对农药的内源响应机制研究领域取得新进展。针对农药残留对食品安全及植物健康的重大威胁，团队聚焦植物内源防御农药胁迫的调控机制开展创新性探索，明确了农药唑虫酰胺可引发茶树抗氧化系统防御和谷胱甘肽解毒反应，扰乱茶树氮代谢和嘌呤代谢；揭示了褪黑素生物合成通路的显著上调与农药代谢的正向调控关系；进而通过外源施用褪黑素验证了其可加速唑虫酰胺等农药在茶树体内的代谢速率，具有潜在的农药代谢调控作用。本研究丰富了茶树对农药胁迫的防御及响应机制，提出了通过调控内源信号实现茶叶中农药残留消减的新策略，为发展绿色安全的茶树植保技术提供了理论依据。

【关键词】茶树，农药胁迫，调控机制

【摘要】　　3月7日，食品伙伴网讯，小麦是重要的粮食作物之一。小麦基因组庞大、高度重复且为异源六倍体，使得小麦的完整组装面临挑战。2018年，国际小麦基因组测序联盟发布了中国春小麦参考基因组。但是，该基因组组装存在大量未解析的重复区域和复杂序列结构，导致小麦基因组学研究难以全方位覆盖整个基因组，阻碍了针对特定区域开展精细化研究，制约了小麦基因组学研究的发展和育种应用。近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东研究组与鲁非研究组，联合中国农业大学科研人员，综合利用ONT超长读长测序、PacBio HiFi高精度测序和Hi-C数据，实现了中国春小麦基因组的近完整组装（CS-CAU）。CS-CAU大小为14.46 Gb，碱基准确率大于99.9963%，仅剩290个组装间隙。其中，1D、3D、4D、5D染色体首次实现无间隙组装，1D和5D染色体达到端粒到端粒级别。该研究解决了小麦基因组重复序列高、多倍体复杂的组装难题，为解析其他复杂作物基因组提供了范本。

【关键词】中国春小麦，基因组，近完整组装

【摘要】　　3月4日，科技日报讯，近期，瑞典卡罗琳斯卡医学院团队发表在《细胞代谢》杂志上的新研究揭示，最常用的糖替代品之一——阿斯巴甜可能对血管健康产生负面影响。其会导致动物体内胰岛素水平上升，从而引发动脉粥样硬化，增加炎症反应，并随时间推移提高心脏病和中风的风险。团队给小鼠连续12周喂食含有0.15%阿斯巴甜的食物，这相当于人类每天饮用约3罐无糖汽水的量。结果显示，相较于未摄入含甜味剂食物的小鼠，这些小鼠动脉中的脂肪斑块更大、更多，同时炎症程度也更高，这些都是心血管健康的负面标志。身体各处存在的感知甜味的受体在遇到阿斯巴甜时会引导释放更多的胰岛素，而阿斯巴甜比普通糖甜200倍，更能促使这种过度反应。进一步研究表明，升高的胰岛素水平促进了动脉中脂肪斑块的增长，特别是通过一种名为CX3CL1的免疫信号分子的作用。当实验中从小鼠的一个免疫细胞中去除CX3CL1受体后，有害斑块的形成被阻止，这表明CX3CL1在阿斯巴甜影响动脉过程中扮演了重要角色。

【关键词】人工甜味剂，胰岛素，血管健康

【摘要】　　2月14日，食品伙伴网讯，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发掘出调控油菜籽维生素E和硫苷含量的基因，为油菜籽品质改良提供了基因资源和技术支撑。维生素E主要存在于植物油中，是人体和动物生长发育必不可少的营养素，油菜籽饼粕中的硫苷含量降低可大幅提高其饲用价值，因此，发掘可调控油菜种子高维生素E和低硫苷合成的关键基因，对促进油菜籽高品质育种具有重要意义。研究团队克隆出目标基因 BnaC02.VTE4，发现其第二个内含子其中一个剪接位点上A到G的碱基变异是导致油菜籽维生素E和硫苷含量差异的直接原因，研究还阐明了维生素E和硫苷生物合成通路对底物的竞争关系，揭示了正向调控维生素E和负向调控硫苷含量的分子机制，有助于实现油菜籽高维生素E和低硫苷综合改良的育种目标。

【关键词】油菜籽，维生素E，基因调控

【摘要】　　2月13日，中国食品报讯，近日，中国热带农业科学院香料饮料研究所加工与工程技术研究团队在探究超声波功率对咖啡果皮可溶性膳食纤维结构和功能性质影响方面取得新进展。研究发现，超声波处理对传统法提取的咖啡果皮可溶性膳食纤维（CSDF）的粒径显著降低，且明显改善其均匀性。超声波功率为200～300瓦处理提高了CSDF的结晶度，表现出较好的热稳定性。超声波处理不会改变CSDF的单糖组成，但能够引起某些单糖含量的变化，如鼠李糖和果糖。此外，超声波处理显著提高了CSDF的理化特性和功能特性，与未处理样品相比，CSDF-300W的持水性提高了62.18%，ABTS+自由基清除活性提高了34.04%。该研究为CSDF的开发利用提供理论基础，为咖啡副产物的高值化利用提供技术支撑。

【关键词】咖啡果皮，超声波处理，高值化利用

【摘要】　　2月12日，经济参考报讯，据中国农业科学院油料作物研究所消息，该所油菜遗传育种团队在油菜籽品质改良研究中取得新进展，揭示了正向调控油菜籽维生素E和负向调控油菜籽硫苷含量的分子机制，发掘出优异等位基因，为油菜籽品质改良提供了基因资源和技术支撑。研究团队利用全基因组关联分析在甘蓝型油菜群体中检测到与维生素E含量相关的主效QTL-qVE。C02，并通过遗传互补、定点诱变等技术手段克隆出该QTL的目标基因BnaC02。VTE4，发现BnaC02。VTE4第二个内含子其中一个剪接位点上A到G的碱基变异是导致油菜籽维生素E和硫苷含量差异的直接原因。研究团队进一步通过转录组和代谢组联合分析，阐明了维生素E和硫苷生物合成通路对底物的竞争关系，揭示了正向调控油菜籽维生素E和负向调控油菜籽硫苷含量的分子机制。该研究有助于实现油菜籽高维生素E和低硫苷综合改良的育种目标，帮助进一步提高菜籽油中的维生素E含量。此外，该研究还有望帮助降低油菜籽饼粕中的硫苷含量，提高其饲用价值。

【关键词】菜籽油，基因调控，分子机制

【摘要】　　2月11日，科技日报讯，近日，从新疆维吾尔自治区农业科学院获悉，该院农业机械化研究所特色林果装备工程技术学科团队历时3年，在鲜杏自动去核技术方面取得突破，成功研发了一款鲜杏定向去核装置及自适应随机姿态调整系统。科研团队在前期机械去核以及定向去核研究基础上，通过搭建深度学习网络训练环境、进行模型训练与参数调优、验证检测效果等一系列步骤，成功确定了针对鲜杏检测的YOLOv8s模型。根据该模型，团队设计并制作了一款鲜杏定向去核装置及自适应随机姿态调整系统，实现了鲜杏高准确率和低损失率去核加工。这一研究成果对推动鲜杏加工规模化，实现加工增值具有重要意义。同时，该技术还可拓展至其他核果类水果，具有广泛的适应性和巨大的潜在应用价值。

【关键词】杏，去核，自动装置

【摘要】　　1月17日，食品伙伴网讯，近期，中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙院士团队在桃源黑猪肌肉-脂肪沉积机制研究方面取得进展。该研究通过对不同日龄桃源黑猪和杜洛克猪的背最长肌组织进行非靶向代谢组学分析，结合脂肪沉积表型数据，确定了桃源黑猪脂肪沉积和肉品质形成的“窗口期”为120日龄至180日龄。代谢组与转录组联合分析发现，“窗口期”日龄与品种间背最长肌代谢差异主要富集在能量、脂质和氨基酸蛋白质代谢相关通路。进一步，研究鉴定了数十种180日龄桃源黑猪背最长肌的特异性代谢产物。该研究结合人体代谢组数据库中代谢物细胞亚定位的注释信息，筛选与肌内脂肪含量显著相关的分泌型差异代谢物发现，有机酸类代谢物和氨基酸类代谢物与肌内脂肪呈现显著的负相关，脂类代谢物与肌内脂肪呈现显著的正相关。这一研究从代谢物介导肌肉-脂肪组织互作的角度，解析了中国脂肪型猪种与外来瘦肉型猪种肌肉代谢间的差异与机制，为猪脂肪沉积和肉品质营养调控提供了潜在的日粮添加剂和干预靶点，并为以猪为动物模型的肥胖等代谢性疾病研究提供了理论参考。

【关键词】桃源黑猪，脂肪沉积，调控机制

【摘要】　　1月16日，中国食品报讯，近日，白象食品集团方便面包装膜获得由TüV莱茵颁发的“双易”（易回收、易再生）认证证书，获得“优秀”等级。行业内广泛应用的软包装由不同材质的薄膜通过复合工艺制成，复杂的结构和材质使其难以回收。白象将方便面包装膜的材质调整成单一材质，简化了材料，从源头上解决了不同材质复合软包装难分离的问题。截至2024年，白象食品集团已将所有方便面包装膜全部调整为单一材质，并获得了“双易”认证。白象食品集团将以此次“双易”认证为新起点，持续深耕环保包装领域。一方面，加大在包装新材料研发上的投入力度，探索更多可降解、可循环利用的材料替代方案，不断优化包装设计与工艺，进一步提高包装的环保性能与资源利用率。另一方面，积极与上下游产业链伙伴携手合作，共同构建绿色包装生态体系。

【关键词】白象，包装膜，绿色环保

【摘要】　　1月7日，人民日报讯，甘蔗是全球重要的经济作物，每年提供约80%的食糖和40%的乙醇。在我国，广西为最大甘蔗种植区，甘蔗产糖约占全国2/3。近日，广西大学召开新闻发布会，宣布该校亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室张积森教授科研团队成功破解了现代栽培甘蔗品种——新台糖22号（XTT22）的基因组密码。广西大学科研团队以新台糖22号及其相关杂交群体、大规模的栽培种群体为研究材料，深入解析现代甘蔗栽培种的基因组及其种质资源的演化。该成果的重要部分已在国际权威学术期刊《自然遗传学》上发表，揭示了甘蔗高度复杂的异源同源非整倍体基因组及其演化机制。该研究为甘蔗的功能基因组学研究和生物育种研究奠定了重要基础。

【关键词】广西大学，甘蔗，育种研究

【摘要】　　1月3日，食品伙伴网讯，近日，中国水稻研究所水稻基因组编辑及无融合生殖创新团队和国内其他科研单位合作，成功将无融合生殖特性引入到双子叶杂交植物—拟南芥中，证实了通过人工设计引入无融合生殖特性从而实现双子叶杂交植物自繁种的可行性。研究团队以不具备无融合生殖特性的双子叶模式植物拟南芥为研究对象，通过人工杂交创制了杂合背景的拟南芥材料，在该杂合材料中同时敲除了减数分裂和受精过程的关键基因，并最终形成克隆种子和后代。通过多种技术证实在该材料自交产生的后代中，存在细胞核基因组倍性、全基因组基因型和其母本完全一致的个体。随后的自交传代研究发现，这些克隆植株仍然能持续产生倍性和基因型完全一致的克隆后代，表明无融合生殖特性被成功引入到拟南芥中。该研究证实了通过人工设计引入无融合生殖特性从而实现双子叶杂交植物自繁种的可行性，为在更多双子叶植物中开展人工无融合生殖固定杂种优势研究提供重要借鉴。

【关键词】拟南芥，无融合生殖，人工设计

【摘要】　　12月17日，食品伙伴网讯，近日，万建民院士领衔的中国农业科学院作物功能基因组研究创新团队克隆了水稻穗粒数关键调控基因GNA，阐明了该基因通过与水稻穗型关键因子互作进而调控水稻穗粒数和产量的分子机制。水稻是我国重要的粮食作物，穗粒数是水稻产量构成的三要素之一，挖掘穗粒数关键调控基因并解析其分子机制是突破水稻单产瓶颈的有效途径。该研究通过一个水稻穗型突变体克隆了控制穗粒数的重要基因GNA。研究发现，在中花11、日本晴和宁粳3号等水稻品种中过表达该基因可显著增加植株穗粒数，较野生型单株产量提高10%以上。实验表明，GNA与水稻穗型关键因子DEP1互作，共同抑制细胞分裂素氧化还原酶的生成，通过促进细胞分裂素在穗部的积累从而增加穗粒数。研究人员进一步对777份水稻品种的单倍型分析发现，水稻品种中存在DEP1和GNA的优势联合单倍型。该研究阐明了水稻穗粒数关键调控基因GNA调控穗粒数增加的分子机制，为水稻遗传改良及分子设计育种提供了重要基因资源和理论基础。

【关键词】水稻，穗粒调控，分子机制

【摘要】　　12月13日，食品伙伴网讯，近日，中国科学院院士、生物物理研究所研究员陈润生研究组与研究员陈畅研究组发布研究成果，解析了枸杞基因组图谱及活性成分，揭示了LBPPs的完整生物合成途径，并鉴定了关键合成酶及糖代谢调控相关的RNA。该研究基于三代测序技术、光学图谱技术、自研高效三维基因组捕获技术等方法，对枸杞进行de novo的基因组组装，突破枸杞基因组高杂合、高重复的瓶颈，获得枸杞高精度基因组图谱。在此基础上，研究解析了多糖活性酶基因库CAZymes在LBPPs合成中的核心作用，尤其是在枸杞果胶多糖骨架延伸、侧链合成和链修饰等方面的累积扩张。进一步，研究鉴定了一个关键鼠李糖糖基转移酶基因RRT3020。研究显示，RRT3020能够显著促进枸杞果胶多糖生成。同时，该研究解析了与枸杞果胶多糖代谢相关的长链非编码RNA，为剖析基因调控提供了新视角。该研究在枸杞中建立了全面的果胶多糖合成模型，揭示了从糖转运到多糖修饰的整个合成过程。

【关键词】枸杞，基因组图谱，糖代谢调控

【摘要】　　12月9日，食品伙伴网讯，近日，中国农业科学院茶叶研究所茶树遗传育种创新团队在茶树越冬芽休眠与萌芽调控机理研究中取得重要进展。茶树作为多年生经济作物，休眠和萌发既是其安全越冬的重要生存机制，又是影响春茶品质和经济价值的重要生物学过程，但其分子生物学机制尚不清楚。该研究发现CsMADS27为茶树中调控该过程的关键基因，其时空表达模式与越冬芽的休眠和萌发状态密切相关，异源超表达该基因能够显著延迟芽休眠的形成，并促进其休眠解除；瞬时沉默干扰冬季茶树腋芽中该基因的表达可抑制越冬芽的萌发；其上游两个转录因子通过感受外界低温和相互作用，协同调控该基因的转录。该研究揭示了茶树休眠和萌发的分子调控网络，丰富了常绿木本植物适应季节气候变化的分子机制，为耐寒早生茶树新品种的选育提供了新的基因资源和理论依据。

【关键词】茶树，越冬，基因

【摘要】　　12月9日，食品伙伴网讯，近日，中国农业科学院作物科学研究所作物耕作与生态创新团队利用基因编辑技术对光合作用关键酶RuBisCO的小亚基编码基因 OsrbcS 进行多基因和多位点编辑，创制了一系列突变体材料，并解析了RuBisCO小亚基特定位点调控水稻光合效率及产量形成的生理与分子机制。研究团队对具有不同编辑类型的 Osrbcs 突变体进行大田表型和生理特性分析，发现在田间条件下， OsrbcS 突变导致水稻生长发育迟缓、抽穗延迟和产量下降，并且RuBisCO的含量、活性及光合作用效率均显著降低，叶片中碳水化合物含量减少。此外，部分突变体植株的分蘖数显著减少，进一步分析表明，该部分突变体水稻茎基部的糖含量降低，调控水稻分蘖的关键蛋白含量减少，同时细胞分裂素相关途径基因显著上调，可能造成细胞分裂素含量降低从而减少分蘖。进一步对该部分突变体的RuBisCO全酶结构进行解析，发现与野生型没有显著差异，表明 OsrbcS 的突变并未影响RuBisCO蛋白的组装以及结构。该研究为未来作物RuBisCO遗传改造、从而提高作物光合作用效率及产量提供了参考和可行思路。

【关键词】水稻，光合作用，酶

【摘要】　　11月19日，食品伙伴网讯，近日，北京市农林科学院蔬菜所设施栽培科研团队在国际主流学术期刊《Food Chemistry》上发表研究论文，首次揭示了韭黄与韭菜风味差异的化学和遗传学基础，阐明了韭黄作为一种高端菜品的缘由，进一步拓展了我们对葱属蔬菜风味物质生物合成过程的认知。同时，团队还研发出水培韭黄生产装备，为韭黄产业提供了一项绿色安全的栽培新技术。该项研究结果揭示黑暗环境能抑制AtuFMO1参与的硫氧化反应，该步反应是CSO合成的限速步骤。论文通过解析韭黄风味代谢组，探究了光调控韭菜CSO合成的作用机制，证实韭黄具有较高的食药用价值，为发展高品质韭黄生产提供了科学理论支撑。此外，针对韭黄农残超标问题，设施栽培科研团队以水培韭菜技术为底盘，根据韭黄的生长需求，进一步集成了移动遮光轮作、自动控温/通风换气、LED补光复壮等措施，研发出水培韭黄生产技术，为推动产业绿色安全和可持续发展，提供了一项可复制、易推广的技术模式。

【关键词】韭黄，风味形成，分子机制

【摘要】　　11月13日，中国经济网讯，玉米是我国种植面积最大、总产量最高的农作物，由于长期受限于缺乏快脱水的玉米品种，机械粒收水平较低。我国科学家经过11年研究，发现一种能够显著降低收获期玉米籽粒含水量的基因及其分子机制，为玉米籽粒直接机械化收获，奠定了重要理论基础。玉米要实现籽粒机械化收获，一般要求是籽粒的含水量在25%左右。目前，商业化推广的玉米品种，收获的时候，籽粒含水量大多在30%～40%。研究团队利用这一关键基因培育的玉米新品种，在生长环节后期，可以实现籽粒的快速脱水，平均能够降低收获期籽粒7个百分点的含水量，方便农业机械直接收获玉米籽粒的同时，也不影响籽粒玉米本身的农艺性状或者产量。研究还表明，在不同的环境下、不同的品种间，这一关键基因都能起作用，具有非常大的应用价值。

【关键词】玉米，籽粒脱水，机械收获

【摘要】　　11月12日，食品伙伴网讯，近日，中国热科院香饮所加工与工程技术研究团队在脂质组学揭示提取方法对烘焙咖啡油脂质组成研究方面取得新进展。本研究采用乙醇提取（EE）、超声波提取（UE）、微波提取（ME）和超声波耦合酶法提取（UME）从烘焙咖啡豆中制备咖啡油，综合考虑色泽、酸价、过氧化值、生育酚含量等评价指标，表明UME制备得到的咖啡油品质更好。采用定量脂质组学对上述咖啡油进行分析，共鉴定出309种脂质分子，其中甘油脂类、甘油磷脂和鞘脂类三类显示出不同的分组模式。采用EE和ME方法制备所得样品中甘油三酯含量较高，分别为82.82%和82.68%，而ME和UME制备所得样品中游离脂肪酸含量较高，分别为77.78%和82.80%，不同提取方法得到的咖啡油样品组分差异较大。脂质的差异代谢分析表明甘油磷脂代谢和鞘脂代谢是产生差异代谢物的重要途径，显著不同的脂质被确定为候选生物标记物。本研究可为咖啡烘焙加工工艺改进、烘焙咖啡油高效制备及新型油脂产品创制提供理论依据和技术支撑。

【关键词】咖啡，烘焙，油脂质

【摘要】　　11月5日，新华网讯，近日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员周永锋团队开发了一种利用人工智能指导葡萄育种的新方法，有望缩短育种周期，加速葡萄品种创新，并为其他多年生作物育种提供方法参考。周永锋团队自2015年开始聚焦葡萄育种工作，2023年绘制了葡萄端粒到端粒的参考基因组，又进一步对包括野生和栽培在内的9个二倍体葡萄品种进行测序、组装，得到了18个端粒到端粒的单倍型基因组，并整合已有的基因组数据，构建了全面、准确的葡萄泛基因组。在此基础上，周永锋团队引入机器学习算法，解析了葡萄基因数据与葡萄性状数据之间的复杂网络关系，构建了葡萄全基因组选择模型。通过这一模型，科研人员可以快速地预测葡萄成熟后的性状，经数据分析验证，预测准确率达到了85%，有助于更好地选择优良品种。目前，相关研究成果已获批国家发明专利6项，已申请国际专利1项。

【关键词】葡萄，育种，人工智能