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[澎湃新闻]中国农科院发布2021年度10项重大科学发现

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  1月12日,中国农业科学院举办2022年工作会议,会上发布了该院2021年度的10项重大科学发现,包括首获证实植物到动物的功能基因转移、首次发现烷基型产甲烷古菌、第一代基因组设计的杂交马铃薯问世等。具体如下:

  1.首获证实植物到动物的功能基因转移

  4月1日《细胞》以封面文章出版蔬菜花卉所张友军团队研究成果。该研究发现烟粉虱具有“以子之矛、攻子之盾”的本领,揭示了昆虫如何利用水平转移基因来克服宿主的防御,为探索昆虫适应性进化规律开辟新视角,为新一代烟粉虱田间精准绿色防控技术研发提供新思路。

  2.首次发现烷基型产甲烷古菌

  12月23日《自然》杂志在线出版沼科所承磊团队研究成果。研究发现了直接降解原油产甲烷的古菌,提出了第五条产甲烷途径,拓展了碳素生物地球化学循环的认知,为开发“地下沼气工程”提供了理论依据。

  3.第一代基因组设计的杂交马铃薯问世

  6月24日《细胞》出版基因组所黄三文团队研究成果。该研究利用基因组大数据进行育种决策,建立了杂交马铃薯基因组设计育种流程,培育出了第一代高纯合度(>99%)二倍体马铃薯自交系和具有显著杂种优势的杂交马铃薯品系“优薯1号”。这是马铃薯育种技术从0到1的突破,标志着第一代基因组设计的杂交马铃薯问世。

  4.首次揭示陆地棉群体地理分化和纤维品质改良基因组学基础

  4月15日,《自然遗传学》出版棉花所杜雄明团队研究成果。成果分析了当前最大规模的陆地棉种质群体,首次揭示了陆地棉群体地理分化是由染色体倒位所致,同时发现其他棉种的渐渗片段是改良陆地棉纤维品质的关键,为进一步研究陆地棉适应性演化和突破纤维品质改良瓶颈提供了理论依据。

  5.首次揭示氯法齐明广谱性抗冠状病毒的机制

  5月20日《自然》刊登哈尔滨兽医所尹鑫团队与香港大学联合攻关研究成果。研究发现氯法齐明对多种冠状病毒感染有广谱性限制功效,揭示了其抗病毒感染的作用机制。证明氯法齐明与瑞德西韦联用有显著协同抗病毒效应,具有临床治疗新冠肺炎的应用价值,为氯法齐明II期临床试验的开展提供了数据及理论支撑。

  6.自主创新算法助力超大基因组解析

  2月5日《细胞》杂志出版基因组所阮珏团队研究成果。使用自主开发的三代测序组装算法用很短时间就完成了1.5TB的三代校正数据分析,得到39.1GB的基因组序列,完整度高达95%,高质量解析了迄今为止组装难度最大的非洲肺鱼基因组。该基因组是目前已知最大的脊椎动物基因组,这一成果标志着我国在超大基因组解析方面已经达到国际顶尖水平。

  7.首次利用耦合方法描述生物质酶解过程机理

  1月31日《可再生能源和可持续能源评论》出版环发所董红敏团队研究成果。成果利用试验和模型耦合方法对生物质酶解过程进行综合分析,比较分析了纤维素酶和底物结构组成特性等不同参数对酶解过程的影响,讨论了影响酶解过程的关键因素和主要作用机制,为优化酶解工艺参数和工艺过程提供支持。

  8.基于细胞生物学提出生物燃料规模生产新思路

  8月9日《可再生能源和可持续能源评论》出版饲料所董立锋团队研究成果。研究提出了基于细胞生物学的代谢工程技术来扩大乙酸菌代谢产物的思路,阐明了利用发酵过程中合成气体生产生物燃料的过程工艺提升方法,为生物燃料的大规模和工业化生产提供了重要路径。

  9.建立秸秆资源估算方法助力燃料乙醇产业转型升级

  4月13日《可再生能源和可持续能源评论》出版沼科所何明雄团队研究员成果。该研究建立了一种快速估算我国秸秆资源量的方法,从秸秆原料均衡供应、秸秆预处理、酶解糖化、菌种选育及发酵工艺等方面提出中国未来加快推进秸秆高值利用产业化进程的路径,对秸秆资源化利用、燃料乙醇工业转型升级和“碳中和”目标实现均有较好指导意义。

  10.构建作物估产系统提供大面积作物估产新途径

  2月16日《环境遥感》出版资源区划所陈仲新团队研究成果。研究提出了新的数据同化算法,并基于作物生长模型和同化算法构建了新的作物估产系统,提升了区域作物产量模拟预测精度。完成了对区域冬小麦产量的定量模拟和估算,为开展大面积作物产量预测提供了新的可行方法,对于保障国家粮食安全具有重要意义。

(单位:中国农业科学院办公室 )
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