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高山草甸传粉网络研究进展

中国科学院昆明植物研究所王红研究员研究团队与合作者，选择香格里拉12个大狼毒泛滥草甸样地，在多个年季间开展了传粉网络研究及伴生植物繁殖适合度评估。相关成果发表于Journal of Ecology。研究发现，大狼毒对其伴生植物的开花多度、访花昆虫多样性和繁殖适合度均有负面影响。大狼毒多度的增加使得传粉网络中物种互作的均匀度降低，这种物种互作强度的异质性打破了传粉网络原有平衡，群落应对干扰的能力显著降低。文章解析了该地区退化草甸生态系统中植物-传粉昆虫的互作关系和传粉功能；对帮助退化草甸生态系统加速复原的过程，维持物种多样性、群落结构和生态系统功能具有理论意义和应用价值。

滇西北大狼毒泛滥高山、亚高山草甸研究样地（图片来源于中国科学院昆明植物研究所网站）

大狼毒相对多度草甸中的传粉网络比较（图片来源于中国科学院昆明植物研究所网站）

蛋白表观修饰调控植物花期分子机制研究

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所饲草育种与栽培创新团队王珍研究员等揭示了蛋白表观修饰调控植物花期的分子机制，为调控植物花期提供了科学依据。相关成果发表于The Plant Journal。研究人员以拟南芥为研究对象，发现抑制MLK4表达的拟南芥无论在长日照或短日照条件下开花都会延迟，而MLK4超表达的植株会提前开花。进一步分析发现，MLK4通过特异地磷酸化组蛋白H3高度保守的第三位苏氨酸（H3T3），从转录水平上抑制了开花负调控因子，进而促进拟南芥开花。该研究揭示了蛋白表观修饰调控植物花期的分子机制，为精准调控植物花期等农业生产关键技术的开发利用提供了重要理论基础。

多花黑麦草耐盐机理研究进展

中国科学院武汉植物园草坪草与牧草分子育种学科组陈良研究员等人分别从生理生化水平和代谢水平，对多花黑麦草耐盐机理进行解析。相关成果发表于Physiologia Plantarum。与盐敏感种质相比，耐盐种质具有更高的叶片相对含水量和更好的牧草品质。盐胁迫下，耐盐种质活性氧诱导的细胞损伤较轻，且具有更高的光合效率。与敏感种质相比，耐盐种质受到的盐毒害更轻，盐敏感种质吸收钠离子更多且向地上部分转运能力更强。从代谢水平比较分析“Abundant”的耐盐机理，共鉴定到包括氨基酸、有机酸、脂肪酸和糖类在内的41种初级代谢产物。与耐盐种质相比，盐敏感种质“Angus”代谢产物对盐胁迫更敏感。

大数据建模新方法

北京林业大学林木分子设计育种高精尖创新中心邬荣领研究团队提出了分析大数据的统计理论与计算方法。相关成果发表于Physics Reports。林木育种工作尤其需要收集大数据，并对之进行分析、整合与提炼。例如在林木遗传学领域，全基因组关联分析往往有几十万，甚至几百万个基因位点，对这些位点同时进行分析，有助于人们完整地、准确地、系统地解析林木生长、抗逆性的遗传控制机理。论文作者首次把博弈论引入大数据分析，提出多组非线性洛特卡-沃尔泰勒（Lotka-Volterra）捕食方程，通过组装多种数学与统计算法，构建了多层次（multilayer）、宏观与微观相交错（macro-and microscopic intertwining）、时间与空间相纠缠（spatiotemporal entanglement）的立体因果网络。

泛素化途径参与豆科植物侧生器官大小和叶片运动的调控

中国科学院西双版纳热带植物园陈江华团队从豆科模式植物蒺藜苜蓿的突变体库中，分离到侧生器官变小的突变体——mini organ1（MIO1），系统进化分析发现MIO1为SAP在蒺藜苜蓿中的同源基因，转基因实验证明MIO1能够恢复拟南芥SAP突变体的表型。相关成果发表于Journal of Experimental Botany。在蒺藜苜蓿中过表达MIO1基因则导致叶片、花、果荚和种子等侧生器官明显增大。细胞学研究发现MIO1基因主要通过促进初始细胞分裂来正向调控侧生器官大小。蛋白实验证明MIO1可通过与MtASK等结合形成SCF-E3泛素连接酶复合物并降解下游的BS1，进而影响细胞周期调控因子的表达，最终正向调控侧生器官大小。

MIO1突变体表型（图片来源于中国科学院西双版纳热带植物园网站）

MIO1调控叶枕发育和叶片运动（图片来源于中国科学院西双版纳热带植物园网站）

“桃李满天下”的桃基因组学基础

中国农业科学院郑州果树研究所王力荣团队领衔完成的多个环境因子对桃基因组影响的遗传分析，给“桃李满天下”赋予了遗传学含义，有助于帮助育种家建立应对气候变化品种适应性改良的新模式。相关成果发表于Genome Research。该研究利用263份桃种质资源的基因组数据，构建了桃地方品种和野生近缘种的“SNP+InDel+SV”多类型变异组图谱。发现桃地方品种和野生近缘种可以分为7个生态型，与地理分布具有高度一致性；环境是驱动遗传分布的主要动力。进一步开展了全基因组受选择分析和环境关联分析（GWEAS），系统揭示了桃适应不同环境条件的基因组模式。

植物维持锰稳态的重要机制

西北农林科技大学王存教授研究团队开展了植物在高锰胁迫环境下的适应机理和低锰条件下锰营养效率的研究。相关成果发表于Molecular Plant。锰是植物生长发育的必需微量元素，酸性土壤和渍水土壤会对植物造成毒害作用。土壤pH值是影响锰有效性的最关键因素，pH值降低，锰的有效性逐渐升高。目前，全球有30%的土壤为酸性土壤，锰毒害已经成为限制作物产量品质的因素之一。该研究明确了高锰胁迫会引起植物细胞内钙信号，解决了长期以来困扰科学家的疑问，解析了Ca2+-CPK4/5/6/11-MTP8信号通路调控植物锰稳态的分子机制，为培育有益重金属超富集作物和有毒重金属低积累品种提供了理论依据和技术支持。

盐芥适应高盐低磷生境的分子机制

中国科学院植物研究所李银心研究组比较了盐芥和拟南芥磷转运体（Phosphate Transporter，PHT）基因家族在基因拷贝数、基因结构、启动子元件以及表达模式方面的异同，并对相应的基因和启动子进行了功能研究。相关成果发表于Plant、Cell &Environment。土壤盐渍化通常和土壤贫瘠相伴，严重影响植物的生长。盐生植物在贫瘠的盐渍生境下仍能良好生长，说明其可能具有独特的养分吸收利用机制。已有研究表明盐芥除耐盐外，对低磷胁迫也有较强的耐受性。该研究表明，EsPHT1;3基因复制及盐胁迫下多个PHT基因的诱导表达是盐芥适应高盐低磷生境的重要机制，这为研发和培育耐盐、耐低磷作物品种提供了研究基础。

鸟类迁徙路线形成原因和长距离迁徙关键基因

中国科学院动物研究所詹祥江研究团队整合多年卫星追踪数据和种群基因组信息，建立了一套北极游隼迁徙系统，揭秘了其迁徙路线的主要形成原因和长距离迁徙关键基因。相关成果发表于Nature。据估计，全球现存1万多种鸟类当中大约1/5是迁徙鸟类，鸟类的迁徙路线几乎遍布全球。该文章全面结合遥感卫星追踪、基因组学、神经生物学等多种新型研究手段，通过多学科的整合分析，从行为、进化、遗传、生态及全球气候变化等多个维度，阐明了北极鸟类迁徙路线的过去形成历史、当前维持机制，以及未来变化趋势，并发现了鸟类长距离迁徙的关键基因，展现了学科交叉型的创新性研究在迁徙鸟类保护中的重要作用。

北极游隼迁徙系统（图片来源于中国科学院动物研究所网站）

北极游隼迁徙路线变迁和长距离迁徙遗传基础（图片来源于中国科学院动物研究所网站）

虾基因组内简单重复序列爆发式扩张机制

中国科学院海洋研究所李富花课题组针对简单重复序列（SSR）在对虾基因组内呈爆发式扩张的现象，提出SSR在基因组内急速扩张的新机制，揭示了SSR在对虾基因组的可塑性和适应性进化过程中的关键作用。相关成果发表于Communications Biology。研究人员通过对中国明对虾的全基因组测序和组装，基于Hi-C测序，构建了凡纳滨对虾和中国明对虾染色体水平的基因组图谱。研究发现对虾SSR的爆发式扩张主要与转座元件的携带有关，并进一步鉴定出近期活跃的转座元件。进一步研究发现SSR在对虾基因组可塑性和环境适应中具有重要作用，高密度的SSR分布引起对虾染色体内大规模基因组重排。

褪黑激素诱导的细胞命运异质性

华南农业大学动物科学学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室、岭南现代农业科学与技术广东省实验室聂庆华、张细权教授团队揭示G0S2-细胞亚群对减少家鸡脂肪沉积发挥着关键的作用。相关成果发表于Journal of Pineal Research。我国肉鸡产业面临腹脂沉积过多的难题。该研究通过单细胞测序、细胞及活体水平的功能验证试验，发现褪黑素可以诱导家鸡前体脂肪细胞分化为14个亚群，其中G0S2基因阴性群（G0S2-）一方面可以提高FABP4表达，抑制脂肪生成关键基因PPARγ的表达，减少脂肪的沉积；另一方面，可以提高脂肪分解关键基因ATGL的表达，促进了脂肪分解代谢。

青藏高原四种羚羊应对全球变化的空间分布和潜在迁移路径

中国科学院西北高原生物研究所动物进化适应与濒危物种保护学科组张同作研究团队研究了青藏高原大型食草动物对全球气候变化的响应机制。相关成果发表于Ecological Indicators。随着全球气候变暖，四种羚羊适宜生境面积均呈现减少趋势，而藏羚羊适宜生境面积减少幅度高于其他羚羊。迁移路径分析表明，为应对全球变暖，四种羚羊未来分布区将向高纬度地区转移。普氏原羚作为一种占据狭窄栖息地且全球性的濒危物种，未来生存可能会面临更加严峻的挑战。研究结果中物种适宜栖息地可作为重要的保护区域，模拟的迁徙路径也为物种应对气候变化下最优迁徙廊道设计提供了数据支撑。

野生蚯蚓高质量全基因组

中国农业大学校资源与环境学院王兴等人基于长读段三代测序与Hi-C测序相结合的策略，对蚯蚓基因组进行了高质量拼装，形成了一个长达1.2Gb，包含42条准染色体序列的基因组，解析了蚯蚓与土壤及其肠道微生物紧密互作的分子机制。相关成果发表于Communications Biology。蚯蚓基因组拼装序列的N50长度达到31Mb，结合转录组测序数据共预测出29,256个蛋白质编码基因，且91.2%的后生动物单拷贝直系同源基因都在该基因组中存在完整匹配，证明该基因组具有较高的完整性。完整的基因组，为深入探究隐藏在蚯蚓物种独特性背后的分子机制提供了先决条件。

蚯蚓基因组概览（图片来源于中国农业大学网站）

蚯蚓基因组与肠道微生物互作网络（图片来源于中国农业大学网站）

山羊克隆与湖羊多胎研究进展

南京农业大学动物科技学院王锋教授团队系统介绍了团队在山羊胚胎克隆与湖羊多胎机理方面取得的重要研究进展。相关成果发表于Molecular Therapy-Nucleic Acids。该研究以山羊组蛋白去甲基化酶Kdm5b为靶基因，鉴定到一条参与调控山羊克隆胚胎重编程的新lncRNA lnc_3712，阐明了lnc_3712与Kdm5b的调控方式，揭示了lnc_3712调控山羊克隆胚胎重编程的表观遗传机制。研究团队进一步在低繁FecB+湖羊卵巢中筛选并鉴定出一个新的转录本lncRNA-FDNCR，通过体外功能验证和机制探索等系列试验，阐明了lncRNA FDNCR介导DCN/TGF-β通路参与多胎湖羊卵泡发育的调控机制。

宽头高鲮和脂高鲮的模式标本和地模标本研究

中国科学院昆明动物研究所陈小勇研究员与国内外合作者完成了脂高鲮的分类修订及宽头华鲮物种有效性的恢复。相关成果发表于Zootaxa。高鲮属Altigena Burton 1934是一类分布于中国和东南亚地区的底栖性大中型鱼类。脂高鲮Altigena lippa（Fowler,1936）在1998年之前被称为脂野鲮Labeo lippus，后来又重新划分过属分类。该研究恢复了宽头华鲮的物种有效性并对其重新描述，确定其正确的分类地位应为宽头高鲮Altigena laticeps，属澜沧江下游特有物种；同时对脂高鲮分布区进行重修订，明确其主要分布于老挝、缅甸、泰国和越南的湄公河流域。至此，高鲮属共记录有效种13种。

棉蚜茧蜂能够调控棉蚜共生菌的组成和丰度

中国农业科学院棉花研究所虫害防控与生物安全创新团队崔金杰等人开展了棉蚜-棉蚜茧蜂微生物组成和变化研究。相关成果发表于Pest Management Science。棉蚜是一种广泛分布于世界各国的常见害虫，会导致棉花叶片变黄、皱缩、生长缓慢，以至植株死亡。该研究分析了寄生蜂如何影响棉蚜微生物群落的变化及其相互关系。寄生蜂是华北棉田棉蚜的重要寄生性天敌，田间寄生率可达到80%。研究发现寄生蜂可能通过共享或改变寄主共生菌来适应和调节寄主环境。该研究对揭示共生菌-寄生蜂-寄主昆虫的协同进化，制定棉蚜新型防控策略和开展生物防治具有重要意义。