12月12日，在2024中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技發(fā)展論壇暨全球農(nóng)業(yè)研究熱點(diǎn)前沿與科技競(jìng)爭(zhēng)力成果發(fā)布會(huì)上，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院發(fā)布《2024中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)重大進(jìn)展》。

中國(guó)農(nóng)科院副院長(zhǎng)、黨組成員葉玉江表示，2024中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)重大進(jìn)展遴選工作是以2023年度我國(guó)科研機(jī)構(gòu)正式發(fā)表的2295篇農(nóng)業(yè)領(lǐng)域高水平論文為基礎(chǔ)，依據(jù)“前沿引領(lǐng)、開(kāi)創(chuàng)卓越、重大突破”的原則，經(jīng)初選、專(zhuān)家評(píng)審及推薦、公示、解讀發(fā)布等過(guò)程，最終遴選出10項(xiàng)代表2023年我國(guó)農(nóng)業(yè)科技前沿、取得重大突破性進(jìn)展的基礎(chǔ)科學(xué)研究成果。

入選《2024中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)重大進(jìn)展》的10項(xiàng)研究成果如下：

1.破解水稻秈粳亞種生殖隔離之謎

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)與中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院萬(wàn)建民團(tuán)隊(duì)，鑒定出控制秈粳亞種間雜種花粉不育的主效位點(diǎn)-RHS12，揭示水稻雜種不育的分子機(jī)制，厘清其起源演化路徑和資源分布規(guī)律。該研究為利用秈粳亞種間雜種優(yōu)勢(shì)、培育超高產(chǎn)水稻新品種提供重要基因資源與理論技術(shù)支撐。該研究成果于2023年8月在《Cell》發(fā)表。

2.人工智能助力堿基編輯新工具挖掘

由中國(guó)科學(xué)院高彩霞團(tuán)隊(duì)聯(lián)合北京齊禾生科生物科技有限公司，首次開(kāi)發(fā)基于結(jié)構(gòu)的蛋白聚類(lèi)方法用于脫氨酶挖掘，成功實(shí)現(xiàn)單個(gè)AAV包裝遞送和大豆高效堿基編輯。該研究開(kāi)發(fā)一系列具有我國(guó)自主產(chǎn)權(quán)的新型堿基編輯器，為加快生物育種進(jìn)展提供重要技術(shù)支撐，也為其他領(lǐng)域功能蛋白的發(fā)現(xiàn)提供重要參考。該研究成果于2023年6月在《Cell》發(fā)表。

3.解析鐵元素進(jìn)入玉米籽粒的分子機(jī)制

由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院李文學(xué)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合河南農(nóng)業(yè)大學(xué)湯繼華團(tuán)隊(duì)，鑒定到調(diào)控鐵元素進(jìn)入玉米籽粒的關(guān)鍵基因ZmNAC78，首次發(fā)現(xiàn)該基因和金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白共同組成分子開(kāi)關(guān)，解析控制鐵元素進(jìn)入玉米籽粒的分子機(jī)制，創(chuàng)制含鐵量超2倍以上的高產(chǎn)玉米。該研究為解決鐵等微量元素缺乏問(wèn)題提供新基因，為培育高產(chǎn)與營(yíng)養(yǎng)協(xié)同的作物品種提供理論和技術(shù)支撐。該研究成果于2023年12月在《Science》發(fā)表。

4.揭示大白菜遠(yuǎn)緣雜交障礙的形成機(jī)制

由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)段巧紅團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)，發(fā)現(xiàn)大白菜通過(guò)SRK受體識(shí)別遠(yuǎn)緣物種的花粉，并通過(guò)升高活性氧抑制遠(yuǎn)緣花粉的生長(zhǎng)，揭示了大白菜遠(yuǎn)緣雜交障礙的形成機(jī)制，研發(fā)了打破雜交障礙的育種技術(shù)。該研究開(kāi)辟了遠(yuǎn)緣育種新途徑，為充分利用遠(yuǎn)緣物種優(yōu)異基因資源進(jìn)行種質(zhì)創(chuàng)新提供科技支撐。該研究成果于2023年1月在《Nature》發(fā)表。

5.發(fā)現(xiàn)栽培葡萄雙馴化和性狀起源

由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)陳瑋/盛軍團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)科學(xué)院李紹華團(tuán)隊(duì)，證實(shí)葡萄是人類(lèi)歷史上首個(gè)被馴化的水果，揭示栽培葡萄馴化為雙起源中心模式，構(gòu)建栽培葡萄遺傳資源高精度親緣關(guān)系譜系圖，發(fā)現(xiàn)葡萄人工馴化形狀控制基因。該研究為葡萄育種提供了重要遺傳資源，也為人類(lèi)農(nóng)業(yè)文明起源以及其他水果的馴化歷史研究提供新的視角。該研究成果于2023年3月在《Science》發(fā)表。

6.有害突變二維圖譜指導(dǎo)雜交馬鈴薯育種

由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院與中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院黃三文團(tuán)隊(duì)，開(kāi)發(fā)出鑒定馬鈴薯有害突變位點(diǎn)的“進(jìn)化透鏡”，繪制首個(gè)馬鈴薯有害突變二維圖譜，構(gòu)建全基因組預(yù)測(cè)新模型，加速雜交馬鈴薯育種進(jìn)程。該研究提出自交系親本選育的新策略，推動(dòng)我國(guó)馬鈴薯育種基礎(chǔ)理論和技術(shù)站在世界領(lǐng)先地位。該研究成果于2023年5月在《Cell》發(fā)表。

7.揭示鹿茸再生發(fā)育的細(xì)胞和分子機(jī)制

由西北工業(yè)大學(xué)邱強(qiáng)/王文團(tuán)隊(duì)聯(lián)合長(zhǎng)春科技學(xué)院、西京醫(yī)院和吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位，構(gòu)建鹿茸再生細(xì)胞圖譜，鑒定出一類(lèi)全新驅(qū)動(dòng)鹿茸骨再生的關(guān)鍵間充質(zhì)干細(xì)胞（ABPCs），揭示鹿茸再生的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)及分子調(diào)控機(jī)制。該研究為哺乳動(dòng)物器官完全再生提供理論基礎(chǔ)，為未來(lái)鹿茸產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和再生醫(yī)學(xué)的研究開(kāi)辟了新路徑。該研究成果于2023年2月在《Science》發(fā)表。

8.揭示植物氣傳性免疫的分子基礎(chǔ)

由清華大學(xué)劉玉樂(lè)團(tuán)隊(duì)，鑒定出識(shí)別氣態(tài)水楊酸甲酯（MeSA）的植物受體，揭示MeSA介導(dǎo)的植物氣傳性免疫的分子機(jī)制及其植物病毒的反防御機(jī)制。該研究填補(bǔ)植物間通信介導(dǎo)抗病蟲(chóng)分子機(jī)制領(lǐng)域的空白，為病蟲(chóng)害防治及抗性作物育種提供新基因、新思路和新方向。該研究成果于2023年10月在《Nature》發(fā)表。

9.提出全球農(nóng)田氮素污染治理的成本收益和激勵(lì)機(jī)制

由浙江大學(xué)谷保靜團(tuán)隊(duì)，首次將社會(huì)科學(xué)的激勵(lì)機(jī)制引入到農(nóng)業(yè)污染治理中，提出構(gòu)建氮素信用系統(tǒng)和補(bǔ)貼農(nóng)民綠色生產(chǎn)行為的政策建議，破解農(nóng)業(yè)面源污染控制的全球難題。該研究對(duì)推動(dòng)全球農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，保障全球糧食安全、環(huán)境保護(hù)和公眾健康具有重要意義。該研究成果于2023年1月在《Nature》發(fā)表。

10.解析多倍體魚(yú)類(lèi)亞基因組不對(duì)稱(chēng)進(jìn)化的普遍規(guī)律

由九江學(xué)院張化浩/張小谷團(tuán)隊(duì)聯(lián)合中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院、西南大學(xué)等多家單位，構(gòu)建21種鯉科魚(yú)類(lèi)高質(zhì)量基因組，確定三次獨(dú)立多倍化魚(yú)類(lèi)進(jìn)化關(guān)系最近的二倍體祖先現(xiàn)存種，揭示母本優(yōu)勢(shì)及轉(zhuǎn)座子密度有利于亞基因組不對(duì)稱(chēng)進(jìn)化的普遍規(guī)律。該研究為闡明多倍體魚(yú)類(lèi)基因組進(jìn)化、物種多樣性、環(huán)境適應(yīng)性提供重要理論基礎(chǔ)，同時(shí)為魚(yú)類(lèi)基因庫(kù)保護(hù)、分子育種提供科學(xué)依據(jù)。該研究成果于2023年12月在《Nature Communications》發(fā)表。