本期專輯集中展現(xiàn)了中國農(nóng)業(yè)大學生物學院重點科研領域的研究進展,全面呈現(xiàn)建院40年來的學術積淀與創(chuàng)新活力, 以此致敬光輝歷程, 銘記歷代師生之不輟耕耘.封面圖由中國農(nóng)業(yè)大學生物學院2013屆本科畢業(yè)生貝遠遠博士設計.

中國農(nóng)業(yè)大學生物學院建院40周年專輯

深耕沃土育棟梁, 探本求真啟新程

武維華

編者按

孫德昊, 郭巖

進展

紀欣宇, 安梓康, 劉悅, 張然, 趙要風

本文系統(tǒng)梳理了動物生物反應器的技術突破與未來趨勢, 總結中國農(nóng)業(yè)大學生物學院在動物生物反應器構建與優(yōu)化中的突破性成果, 并進一步指出其跨領域的應用潛力、技術瓶頸、生物安全與公眾認知等挑戰(zhàn), 為生物醫(yī)藥與農(nóng)業(yè)技術的融合發(fā)展提供了重要參考.

植物病毒介導基因編輯的研究進展

王獻兵, 楊一舟, 喬繼輝

植物病毒介導的基因編輯(virus-induced gene-editing, VIGE)是利用植物病毒載體遞送CRISPR/Cas編輯元件, 實現(xiàn)高效的基因編輯, 為植物基因功能研究和性狀改良提供了新的工具. VIGE可快速創(chuàng)制優(yōu)良種質(zhì)資源, 在多基因編輯、精準編輯、無標記編輯以及作物馴化等方面應用前景廣闊.

評述

中國農(nóng)業(yè)大學生物學院建院40周年重要科研成果回顧

傅靜雁, 傅纓, 郭巖, 韓建永, 李大偉, 毛同林, 任東濤, 田長富, 王超, 王毅, 楊淑華, 于靜娟, 張華, 趙要風

本文主要介紹中國農(nóng)業(yè)大學生物學院成立40年來, 在植物生理學、動物生理學、微生物學與免疫學、細胞生物學、生物化學與生物技術等領域取得的重要原創(chuàng)性學術成果. 這些成果不僅助力生物學院躋身生命科學學科國際領先行列, 也為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新和人類生命健康貢獻了重要力量.

植物鉀、磷養(yǎng)分吸收利用機制的研究進展

陳益芳, 王毅, 武維華

氮、磷、鉀是植物必需的礦質(zhì)元素, 其土壤有效含量直接影響作物產(chǎn)量與品質(zhì). 全球耕地普遍面臨有效鉀、磷不足的問題. 因此, 提高植物鉀、磷利用效率是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵. 本文以擬南芥、水稻和玉米為例, 綜述了植物鉀和磷養(yǎng)分感知、吸收、分配及利用的分子調(diào)控機制, 并探討了氮、磷、鉀協(xié)同吸收的調(diào)控機理, 為培育養(yǎng)分高效新品種提供理論依據(jù).

劉國永, 周雪雁, 蔣才富, 楊永青, 郭巖

植物如何適應鹽堿逆境是農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵科學問題. 本文系統(tǒng)回顧了中國農(nóng)業(yè)大學生物學院40年來在植物抵御鹽堿脅迫方面的重要研究進展, 重點總結了離子穩(wěn)態(tài)調(diào)控、信號轉(zhuǎn)導、細胞器重構、自噬與膜系統(tǒng)調(diào)控等方向的代表性成果, 并展望了多脅迫適應機制解析與耐鹽堿作物分子設計育種的發(fā)展趨勢.

植物應答低溫脅迫的分子調(diào)控網(wǎng)絡

傅迪毅, 丁楊林, 施怡婷, 楊淑華

低溫脅迫嚴重制約植物的生長發(fā)育及作物的產(chǎn)量品質(zhì). 低溫通過激活多條信號通路, 調(diào)控下游冷響應基因的表達,進而增強植物的低溫耐受能力. 本文系統(tǒng)綜述了植物感知及應答低溫信號的作用機制, 并重點闡述CBF/DREB1信號通路在調(diào)控植物低溫應答中的核心作用及其調(diào)控網(wǎng)絡.

劉升學, 馬愛芳, 秦峰, 鞏志忠

本文闡述了逆境激素脫落酸的信號轉(zhuǎn)導途徑和應答干旱脅迫的轉(zhuǎn)錄調(diào)控分子機制, 總結了擬南芥、水稻、小麥和玉米在干旱脅迫影響植物生長發(fā)育方面的主要研究進展.

哺乳動物卵泡卵母細胞發(fā)育的調(diào)控機制研究

張焱, 劉佳利, 王超, 夏國良, 張華

本文綜述了哺乳動物卵泡卵母細胞發(fā)育的調(diào)控機制, 系統(tǒng)性總結了卵母細胞從胚胎期到成熟的動態(tài)發(fā)育過程及其調(diào)控網(wǎng)絡, 并概括了卵母細胞發(fā)育過程中選擇與激活過程, 為深入理解女性生育健康及相關臨床應用提供了指導.

葉綠體介導的抗病毒防御和病毒反防御研究進展

楊萌, 趙曉菲, 李大偉

葉綠體不僅是光合作用場所, 還參與激素合成、活性氧(ROS)生成及脅迫響應等過程. 近年研究發(fā)現(xiàn), 葉綠體在植物抗病毒防御中具有雙重作用: 一方面, 通過合成抗病毒激素、ROS爆發(fā)、形成基質(zhì)小管及逆向信號傳遞抵御病毒侵染; 另一方面, 病毒可劫持葉綠體成分完成復制, 并抑制其防御機制以促進感染. 本文系統(tǒng)綜述了葉綠體與病毒互作的最新進展, 揭示其在植物抗病與病毒反防御中的復雜調(diào)控網(wǎng)絡, 為理解植物-病原互作機制提供了新視角.

郅明雷, 高菲, 杜旭光, 陳心澤, 張孟喬, 梁楚悅, 韓建永, 吳森

本文系統(tǒng)回顧了中國農(nóng)業(yè)大學生物學院在豬多能干細胞和基因編輯技術領域的創(chuàng)新性研究. 介紹了豬多能干細胞的建系技術、基因編輯技術的發(fā)展及其在豬模型中的應用. 這些突破性進展不僅推動了農(nóng)業(yè)生物技術的發(fā)展, 也為人類疾病研究和治療提供了新思路.

植物細胞骨架與氣孔運動

朱蕾, 王向鋒, 傅纓, 毛同林

氣孔是植物調(diào)控氣體交換與水分平衡的關鍵結構, 其開閉動態(tài)與保衛(wèi)細胞中細胞骨架動態(tài)的精細調(diào)控密切相關.本文系統(tǒng)綜述了微絲與微管骨架在氣孔運動中的動態(tài)重塑機制, 以及細胞骨架通過膜泡運輸、離子通道定位、液泡形態(tài)及細胞壁重塑等多層次調(diào)控網(wǎng)絡并整合環(huán)境信號的重要功能.

從孟德爾遺傳到整合組學: 雞重要性狀遺傳機制解析及育種應用

王宇哲, 吳寒宇, 胡曉湘

雞不僅是人類主要肉類蛋白的來源, 還是重要的模式動物. 本文依次概述了雞質(zhì)量性狀基因挖掘, 基因組組裝和復雜性狀遺傳機制解析的方法和成果, 簡述了多組學時代基因組選擇和分子設計育種的發(fā)展方向, 并展望了本學科未來與人工智能交叉的前景.

李琴, 韓宇星, 杜靈杉, 趙佳鈺, 陳三鳳, 李季倫

本文系統(tǒng)梳理了中國農(nóng)業(yè)大學生物學院40年來在聯(lián)合固氮領域的研究突破. 團隊構建覆蓋“資源發(fā)掘-機制解析-合成改造-田間應用”的全鏈條體系: 分離2000多株固氮菌, 命名15個新種; 解析高銨環(huán)境下丙氨酸脫氫酶介導的固氮協(xié)同通路; 在酵母與水稻中實現(xiàn)固氮酶核心組件的異源組裝; 開發(fā)的菌劑在減氮15%條件下顯著提升作物產(chǎn)量7.64%~23.20%. 成果為谷類作物生物固氮技術奠定理論及應用雙重基礎, 推動農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型.

轉(zhuǎn)載、投稿請留言

| 關注科學通報 | 了解科學前沿