2021中國農(nóng)業(yè)科學重大進展

中國農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)信息研究所中國農(nóng)業(yè)科學院科技管理局中國農(nóng)業(yè)科學院戰(zhàn)略研究中心

旨在及時推介我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有開拓性、引領(lǐng)性的基礎(chǔ)研究重大成果和具有重大應(yīng)用價值的研究成果，展示我國農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新能力，提高農(nóng)業(yè)科技引領(lǐng)度和顯示度，宣傳農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新精神，營造良好創(chuàng)新生態(tài)。

1遴選方法

遵循“前沿引領(lǐng)、開創(chuàng)卓越、重大突破”的遴選原則，通過初選（結(jié)合文獻計量與同行評價結(jié)果）、專家評審、綜合遴選等環(huán)節(jié)，篩選出十大科學進展。

22021中國農(nóng)業(yè)科學重大進展

2.1發(fā)現(xiàn)水稻產(chǎn)量和氮肥利用協(xié)同調(diào)控新機制

中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所傅向東團隊發(fā)現(xiàn)了氮素高效利用關(guān)鍵基因NGR5。NGR5是赤霉素信號途徑的新組分，可以整合赤霉素信號與氮信號以提高水稻產(chǎn)量和氮肥利用效率，為高產(chǎn)和氮肥高效作物分子設(shè)計育種提供理論和技術(shù)支撐。

2.2小麥抗赤霉病主效新基因發(fā)掘與利用

山東農(nóng)業(yè)大學孔令讓團隊首次從長穗偃麥草克隆了由真菌水平轉(zhuǎn)移的主效抗小麥赤霉病基因Fhb7，揭示了其抗病分子和遺傳機理，并成功應(yīng)用于小麥育種，為解決日益嚴重的小麥赤霉病難題提供了寶貴的種質(zhì)資源，為進一步探索植物抗病基因和基因組進化機制提供了一條新途徑。

2.3揭示豆科植物根瘤發(fā)生的分子調(diào)控機理

中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心王二濤團隊發(fā)現(xiàn)皮層細胞中SHR-SCR干細胞分子模塊是豆科植物形成根瘤的關(guān)鍵，該分子模塊在水稻等非豆科植物根中異位過量表達也可誘導皮層細胞分裂，回答了“為什么豆科植物能與根瘤菌共生固氮”這一科學問題，為提高豆科植物固氮效率和非豆科植物共生固氮奠定了理論基礎(chǔ)。

2.4首次繪制大豆圖形結(jié)構(gòu)泛基因組

中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所田志喜團隊分析了近3000份大豆種質(zhì)材料的基因型和群體結(jié)構(gòu)，首次構(gòu)建了植物圖形結(jié)構(gòu)泛基因組，挖掘到大量利用傳統(tǒng)基因組不能鑒定到的大片段結(jié)構(gòu)變異，該研究突破傳統(tǒng)基因組的線性存儲形式，為海量重測序數(shù)據(jù)提供了一個全新的分析平臺。

2.5構(gòu)建雜合二倍體馬鈴薯基因組圖譜

中國農(nóng)業(yè)科學院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所黃三文團隊攻克了雜合基因組組裝的技術(shù)難關(guān)，首次組裝了雜合二倍體馬鈴薯基因組，揭示了雜合基因組內(nèi)豐富的遺傳變異以及有害突變的分布模式，為二倍體馬鈴薯自交衰退等生物學研究和分子設(shè)計育種提供了基因組學基礎(chǔ)。

2.6揭示植物莖尖廣譜抗病毒免疫機制

中國科學技術(shù)大學趙忠團隊首次發(fā)現(xiàn)植物干細胞中存在一個廣譜抗病毒免疫的關(guān)鍵蛋白（WUSCHEL），能夠響應(yīng)病毒入侵，有效阻斷病毒復制和侵染，探討了大部分病毒不能侵染植物莖尖組織的機制，為培育新型廣譜抗病毒作物提供了新的技術(shù)策略。

2.7首次解析豬早期胚胎染色質(zhì)三維構(gòu)象

中國農(nóng)業(yè)科學院北京畜牧獸醫(yī)研究所王彥芳團隊聯(lián)合中國科學院北京基因組研究所張治華團隊首次揭示了豬不同來源的胚胎在早期發(fā)育過程中染色質(zhì)三維構(gòu)象的動態(tài)變化規(guī)律，闡明了染色質(zhì)三維構(gòu)象在豬早期胚胎發(fā)育中的關(guān)鍵作用，不僅加深了對豬早期胚胎發(fā)育的認知，也為提高豬的胚胎工程效率奠定了理論基礎(chǔ)。

2.8揭示不同動物對新冠病毒易感性差異

中國農(nóng)業(yè)科學院哈爾濱獸醫(yī)研究所步志高團隊、陳化蘭院士團隊和中國疾病預防控制中心病毒病預防控制所吳桂珍、譚文杰研究員等合作，發(fā)現(xiàn)雪貂和貓對新冠病毒易感并能夠引起水平傳播，為重要潛在儲存和傳播宿主;狗對新冠病毒易感性較低;豬、雞、鴨對新冠病毒不易感。研究為新冠聯(lián)防聯(lián)控及宿主溯源提供了重要科學依據(jù)，為新冠肺炎疫苗、抗體和抗病毒藥物的研發(fā)評價，新冠病毒感染、傳播、致病與免疫機制的基礎(chǔ)研究提供了重要手段。

2.9解析昆蟲激素介導小菜蛾Bt抗性機制

中國農(nóng)業(yè)科學院蔬菜花卉研究所張友軍團隊首次發(fā)現(xiàn)昆蟲激素含量升高導致小菜蛾對Bt殺蟲蛋白產(chǎn)生高抗性，揭示了經(jīng)典的昆蟲激素可以參與昆蟲Bt抗性的新功能及其分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，對重大農(nóng)業(yè)害蟲Bt抗性進化的監(jiān)測預警和綜合治理，以及Bt生物技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)具有重要的理論和實踐意義。

2.10全球農(nóng)作物間套作增產(chǎn)模式綜合分析

中國農(nóng)業(yè)大學張福鎖團隊與荷蘭瓦赫寧根大學合作，系統(tǒng)研究了全球農(nóng)作物間套作的作物搭配、時空配置及養(yǎng)分投入等管理措施對增產(chǎn)效應(yīng)的貢獻，總結(jié)出適合在中國（高產(chǎn)玉米與其他作物）和歐洲（矮谷物與豆科混作）廣泛應(yīng)用的2種不同增產(chǎn)模式。2種間套作模式不僅能滿足低投入農(nóng)業(yè)的生態(tài)目標，也是高投入農(nóng)業(yè)中保障糧食安全的有效途徑。