2021中國農業科學重大進展

中國農業科學院農業信息研究所中國農業科學院科技管理局中國農業科學院戰略研究中心

旨在及時推介我國農業領域具有開拓性、引領性的基礎研究重大成果和具有重大應用價值的研究成果，展示我國農業科技原始創新能力，提高農業科技引領度和顯示度，宣傳農業科技創新精神，營造良好創新生態。

1遴選方法

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

22021中國農業科學重大進展

2.1發現水稻產量和氮肥利用協同調控新機制

中國科學院遺傳與發育生物學研究所傅向東團隊發現了氮素高效利用關鍵基因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量和氮肥利用效率，為高產和氮肥高效作物分子設計育種提供理論和技術支撐。

2.2小麥抗赤霉病主效新基因發掘與利用

山東農業大學孔令讓團隊首次從長穗偃麥草克隆了由真菌水平轉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生的分子調控機理

中國科學院分子植物科學卓越創新中心王二濤團隊發現皮層細胞中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。

2.4首次繪制大豆圖形結構泛基因組

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

2.5構建雜合二倍體馬鈴薯基因組圖譜

中國農業科學院深圳農業基因組研究所黃三文團隊攻克了雜合基因組組裝的技術難關，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計育種提供了基因組學基礎。

2.6揭示植物莖尖廣譜抗病毒免疫機制

中國科學技術大學趙忠團隊首次發現植物干細胞中存在一個廣譜抗病毒免疫的關鍵蛋白（WUSCHEL），能夠響應病毒入侵，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策略。

2.7首次解析豬早期胚胎染色質三維構象

中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所王彥芳團隊聯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育過程中染色質三維構象的動態變化規律，闡明了染色質三維構象在豬早期胚胎發育中的關鍵作用，不僅加深了對豬早期胚胎發育的認知，也為提高豬的胚胎工程效率奠定了理論基礎。

2.8揭示不同動物對新冠病毒易感性差異

中國農業科學院哈爾濱獸醫研究所步志高團隊、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，發現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。研究為新冠聯防聯控及宿主溯源提供了重要科學依據，為新冠肺炎疫苗、抗體和抗病毒藥物的研發評價，新冠病毒感染、傳播、致病與免疫機制的基礎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

中國農業科學院蔬菜花卉研究所張友軍團隊首次發現昆蟲激素含量升高導致小菜蛾對Bt殺蟲蛋白產生高抗性，揭示了經典的昆蟲激素可以參與昆蟲Bt抗性的新功能及其分子調控網絡，對重大農業害蟲Bt抗性進化的監測預警和綜合治理，以及Bt生物技術產品的研發具有重要的理論和實踐意義。

2.10全球農作物間套作增產模式綜合分析

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