中國農業科學院發布2022年十項農業科學重大進展

張成杰

2022年12月16日，2022中國農業農村科技發展高峰論壇暨中國現代農業發展論壇在北京召開。論壇上中國農業科學院發布了《2022中國農業科學重大進展》報告，該報告由中國農業科學院科技管理局和農業信息研究所科技情報分析與評估創新團隊研制，遴選了10項能夠充分代表2021年我國農業科技前沿研究水平、取得重大突破性進展的基礎科學研究成果。具體如下（排名不分先后）：

1.首次實現異源四倍體野生稻的從頭馴化。提出異源四倍體野生稻快速從頭馴化的新策略，突破了多倍體野生稻參考基因組繪制、遺傳轉化以及基因組編輯等技術瓶頸，建立了從頭馴化技術體系；證明了異源四倍體野生稻快速從頭馴化策略切實可行，對創制高產抗逆新型作物和保障糧食安全具有重要意義。

2.解析水稻品種適應土壤肥力的遺傳基礎。該研究鑒定到一個水稻氮高效關鍵基因（OsTCP19），闡明了土壤氮素水平調控水稻分蘗發育過程的分子機理，揭示了水稻對貧瘠土壤適應的遺傳基礎；為水稻氮高效育種提供了重大關鍵基因，對保障農業綠色發展具有重要意義。

3.首次繪制黑麥高精細物理圖譜。該研究解決了黑麥基因組組裝難題，繪制了黑麥高精細物理圖譜，解析了黑麥染色體演化機制，鑒定了黑麥籽粒淀粉合成、抽穗期等關鍵基因；為麥類作物育種源頭創新提供了獨特基因資源。

4.實現雜交馬鈴薯基因組設計育種。該研究利用基因組大數據進行育種決策，建立雜交馬鈴薯基因組設計育種體系，培育了第一代高純合度自交系和概念性雜交種“優薯1號”；證明了馬鈴薯雜交種子種植的可行性，推動了馬鈴薯育種和繁殖方式變革。

首次實現異源四倍體野生稻的從頭馴化。提出異源四倍體野生稻快速從頭馴化的新策略，突破了多倍體野生稻參考基因組繪制、遺傳轉化以及基因組編輯等技術瓶頸，建立了從頭馴化技術體系；證明了異源四倍體野生稻快速從頭馴化策略切實可行，對創制高產抗逆新型作物和保障糧食安全具有重要意義。

5.構建規模最大的豬腸道微生物基因組集。該研究通過對豬500個腸道樣本開展深度宏基因組測序，并整合了已有的豬腸道菌群基因組，構建了規模最為宏大的豬腸道微生物基因組集；為豬強抗逆性、高生長速度、高飼料轉化相關菌種挖掘和利用提供了重要資源。

6.揭示抗病小體激活植物免疫機制。該研究發現ZAR1抗病小體的鈣離子通道功能，建立了鈣信號與植物細胞死亡的聯系，揭示了一種全新的植物免疫受體作用機制；為人工設計廣譜、持久的新型抗病蛋白進而發展綠色農業帶來了新啟示。

7.揭示超級害蟲煙粉虱多食性奧秘。該研究首次發現植物和動物之間存在功能性水平基因轉移現象，揭示了煙粉虱“偷盜”寄主植物解毒基因，解析了廣泛寄主適應性的分子機制；發現了昆蟲多食性的奧秘，為害蟲綠色防控提供了全新思路。

8.揭示光信號調控大豆共生結瘤機制。該研究解析了地上光信號與地下共生信號互作調控大豆根瘤發育的機制，證實了光信號對大豆根瘤形成及共生固氮的關鍵作用；揭示了豆科植物地上地下協同的新機制，為優化農業系統碳—氮平衡提供新策略。

9.首次實現二氧化碳到淀粉的人工合成。該研究設計了化學和酶耦合催化的人工淀粉合成途徑，實現了不依賴植物光合作用的二氧化碳到淀粉的人工全合成；使工業化車間制造淀粉成為可能，為實現“雙碳”和糧食安全戰略提供全新解決思路。

10.揭示脊椎動物水生到陸生的演化遺傳機制。該研究鑒定到脊椎動物肺、心臟及四肢等器官的遺傳變異與陸生適應有關，系統解析了脊椎動物在早期登陸過程中的遺傳演化機制；揭示了脊椎動物從水生到陸生演化的遺傳奧秘，為理解脊椎動物水生到陸生的演化提供了關鍵認知。

◎ 來源|澎湃新聞