2021中国农业科学重大进展

中国农业科学院农业信息研究所中国农业科学院科技管理局中国农业科学院战略研究中心

旨在及时推介我国农业领域具有开拓性、引领性的基础研究重大成果和具有重大应用价值的研究成果，展示我国农业科技原始创新能力，提高农业科技引领度和显示度，宣传农业科技创新精神，营造良好创新生态。

1遴选方法

遵循“前沿引领、开创卓越、重大突破”的遴选原则，通过初选（结合文献计量与同行评价结果）、专家评审、综合遴选等环节，筛选出十大科学进展。

22021中国农业科学重大进展

2.1发现水稻产量和氮肥利用协同调控新机制

中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东团队发现了氮素高效利用关键基因NGR5。NGR5是赤霉素信号途径的新组分，可以整合赤霉素信号与氮信号以提高水稻产量和氮肥利用效率，为高产和氮肥高效作物分子设计育种提供理论和技术支撑。

2.2小麦抗赤霉病主效新基因发掘与利用

山东农业大学孔令让团队首次从长穗偃麦草克隆了由真菌水平转移的主效抗小麦赤霉病基因Fhb7，揭示了其抗病分子和遗传机理，并成功应用于小麦育种，为解决日益严重的小麦赤霉病难题提供了宝贵的种质资源，为进一步探索植物抗病基因和基因组进化机制提供了一条新途径。

2.3揭示豆科植物根瘤发生的分子调控机理

中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛团队发现皮层细胞中SHR-SCR干细胞分子模块是豆科植物形成根瘤的关键，该分子模块在水稻等非豆科植物根中异位过量表达也可诱导皮层细胞分裂，回答了“为什么豆科植物能与根瘤菌共生固氮”这一科学问题，为提高豆科植物固氮效率和非豆科植物共生固氮奠定了理论基础。

2.4首次绘制大豆图形结构泛基因组

中国科学院遗传与发育生物学研究所田志喜团队分析了近3000份大豆种质材料的基因型和群体结构，首次构建了植物图形结构泛基因组，挖掘到大量利用传统基因组不能鉴定到的大片段结构变异，该研究突破傳统基因组的线性存储形式，为海量重测序数据提供了一个全新的分析平台。

2.5构建杂合二倍体马铃薯基因组图谱

中国农业科学院深圳农业基因组研究所黄三文团队攻克了杂合基因组组装的技术难关，首次组装了杂合二倍体马铃薯基因组，揭示了杂合基因组内丰富的遗传变异以及有害突变的分布模式，为二倍体马铃薯自交衰退等生物学研究和分子设计育种提供了基因组学基础。

2.6揭示植物茎尖广谱抗病毒免疫机制

中国科学技术大学赵忠团队首次发现植物干细胞中存在一个广谱抗病毒免疫的关键蛋白（WUSCHEL），能够响应病毒入侵，有效阻断病毒复制和侵染，探讨了大部分病毒不能侵染植物茎尖组织的机制，为培育新型广谱抗病毒作物提供了新的技术策略。

2.7首次解析猪早期胚胎染色质三维构象

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所王彦芳团队联合中国科学院北京基因组研究所张治华团队首次揭示了猪不同来源的胚胎在早期发育过程中染色质三维构象的动态变化规律，阐明了染色质三维构象在猪早期胚胎发育中的关键作用，不仅加深了对猪早期胚胎发育的认知，也为提高猪的胚胎工程效率奠定了理论基础。

2.8揭示不同动物对新冠病毒易感性差异

中国农业科学院哈尔滨兽医研究所步志高团队、陈化兰院士团队和中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所吴桂珍、谭文杰研究员等合作，发现雪貂和猫对新冠病毒易感并能够引起水平传播，为重要潜在储存和传播宿主;狗对新冠病毒易感性较低;猪、鸡、鸭对新冠病毒不易感。研究为新冠联防联控及宿主溯源提供了重要科学依据，为新冠肺炎疫苗、抗体和抗病毒药物的研发评价，新冠病毒感染、传播、致病与免疫机制的基础研究提供了重要手段。

2.9解析昆虫激素介导小菜蛾Bt抗性机制

中国农业科学院蔬菜花卉研究所张友军团队首次发现昆虫激素含量升高导致小菜蛾对Bt杀虫蛋白产生高抗性，揭示了经典的昆虫激素可以参与昆虫Bt抗性的新功能及其分子调控网络，对重大农业害虫Bt抗性进化的监测预警和综合治理，以及Bt生物技术产品的研发具有重要的理论和实践意义。

2.10全球农作物间套作增产模式综合分析

中国农业大学张福锁团队与荷兰瓦赫宁根大学合作，系统研究了全球农作物间套作的作物搭配、时空配置及养分投入等管理措施对增产效应的贡献，总结出适合在中国（高产玉米与其他作物）和欧洲（矮谷物与豆科混作）广泛应用的2种不同增产模式。2种间套作模式不仅能满足低投入农业的生态目标，也是高投入农业中保障粮食安全的有效途径。