综述 | 我校2026上半年基础研究实现多项原创突破

中国农业大学始终锚定国家农业强国战略需求,面向世界农业科技前沿,深耕基础研究主阵地,持续深化人才强校建设与科研评价机制改革,把原始创新能力提升作为核心抓手,聚力攻克农业领域关键科学问题。2026 年 1至6 月,学校科研团队聚焦作物遗传育种、作物绿色病害防控、农业绿色可持续发展、生命发育基础前沿四大重点方向,取得一系列具备全球影响力的基础研究原创突破。相关研究成果以第一单位、通讯单位(含并列)身份在国际顶级学术期刊《细胞》(Cell)、《自然》(Nature)、《科学》(Science)上发表论文8篇,不断夯实学校在农业基础科学领域的国际领先地位。

深耕作物遗传育种,破解稳产抗逆难题

杨淑华和施怡婷团队系统解析了玉米中关键E3泛素连接酶NLA同步调控低温耐受与磷元素高效吸收的分子通路,借助蛋白定向改造技术突破作物耐寒、养分高效两大优良性状难以同步聚合的拮抗难题,创制出适配高纬度瘠薄农田、兼具抗寒与低磷高效特性的玉米新种质,这一成果标志着我国在作物复杂性状协同调控机制解析与智能设计育种领域取得重大进展,为在气候变化背景下实现粮食稳产增产与资源高效利用提供了坚实的理论支撑。相关成果研究论文在《自然》发表:Rewiring an E3 ligase enhances cold resilience and phosphate use in maize

丁杨林团队与杨淑华团队揭示了定位于细胞膜的受体激酶FERONIA(FER)在高温条件下可动态组装为温度敏感的纳米簇结构,并作为热感知“开关”精准调控植物耐热性,从而阐明了植物感知与响应高温的全新分子机制。不仅为耐热作物的精准改良设计奠定了重要理论基础,也为培育适应气候变化的作物新品种提供了新的研究范式。相关成果研究论文在《科学》发表:FERONIA orchestrates plasma membrane nanoclusters for plant thermotolerance

宋文团队首次揭示作物花粉发育的时空特异低温韧性(Cold resilience)机制,发现了首个花粉发育低温感知的小肽信号RGF,阐明了作物花期“按需抗冷”的小肽-受体-离子通道信号轴与低温韧性调控机制,证实了该分子途径在冷害减损和设计育种中的重要应用潜力。该研究贯通了从实验室基础机制解析到田间作物改良应用,为应对气候变化下的粮食安全和气候韧性农业提供科技方案,同时也为拓展作物种植区域,开发新粮仓提供新的理论依据和育种新路径。相关成果研究论文Cold-induced peptide signalling secures pollen resilience and crop yield在《自然》发表。

秦峰团队通过数量性状位点(QTL)克隆方法,最终发现调控玉米雄穗散粉与雌穗开花(吐丝期)的间隔(Anthesis-silking interval, ASI)性状基因编码Small Auxin Upregulated RNA72(SAUR72)蛋白。SAUR72基因在花丝中特异高表达,并受到干旱胁迫的抑制。花丝细胞中SAUR72蛋白通过抑制PP2C-D1蛋白磷酸酶进而激活质膜H+-ATPase,促进花丝细胞的快速伸长,从而促进雌穗吐丝,缩短干旱胁迫下玉米的ASI,显著提升干旱下玉米的产量稳定性。这一发现为培育抗旱稳产玉米新品种提供了重要的理论和技术支撑。相关成果在《自然》上发表:A SAUR gene enhances maize drought resilience by promoting silk elongation

攻坚重大疫病防控,构筑绿色植保屏障

彭友良团队发现水稻多种病原真菌共进化出了一个保守的效应蛋白Gas2,共同靶向水稻诱导性感病蛋白SnRK1β1A,敲除该蛋白的编码基因可增强水稻的广谱抗病性。该研究对于其它作物的广谱抗病性育种亦有借鉴意义。相关成果在《自然》发表题为Inactivating SnRK1β1A promotes broad-spectrum disease resistance in rice的研究论文。

探索共生固氮机制,赋能农业绿色可持续发展

梁鹏博团队揭示了豆科植物蒺藜苜蓿中Formin家族蛋白SYFO2介导的根瘤菌胞内侵染分子机制,以CSSP类基因的共生演化为线索枢纽,进一步发现该机制不仅是豆科植物与根瘤菌共生所必需,也主导着豆科植物和非豆科作物番茄中菌根真菌的胞内侵染进程。这项研究阐明了植物细胞内细菌与真菌共生建立的共性机制,也为未来增强或设计作物与有益微生物的共生关系提供了新思路。相关成果在《科学》发表题为Nanodomain-localized formin gates symbiotic microbial entry in legume and solanaceous plants的研究论文。

开拓生命发育前沿,夯实生物育种基础

魏育蕾团队首次系统解析了原肠胚时期,三种胚外谱系细胞在人类原条形成中的分工与协同机制,并在体外成功构建了“胚盘样类原肠模型”(Disc-Gastruloid),为研究早期胚胎发育机制、解析出生缺陷的早期起源以及开展相关疾病模型构建提供了重要实验平台。相关成果在《细胞》上发表题为Reconstituting Human Primitive Streak Formation through Extra-Embryonic Cell Coordination的研究论文。

魏育蕾团队成功研发出基于微流控芯片的 3D 胚胎植入模型— 3D子宫胚胎植入模拟芯片。对于整个生殖医学领域而言,3D 子宫胚胎植入模拟芯片不仅突破了伦理限制和技术瓶颈,更实现了基础研究与临床应用的无缝衔接。它既为科研人员解析胚胎着床机制提供了标准化“体外实验室”,也为临床医生提供了实用的诊疗工具,让辅助生殖技术从“经验驱动”迈入“科技精准驱动”的新阶段。相关成果在《细胞》上发表题为A 3D In Vitro Model for Studying Human Implantation and Implantation Failures的研究论文。

强国先强农,农大作先锋。中国农业大学将持续强化国家农业战略科技力量定位,聚焦农业科技高水平自立自强核心目标,持续夯实基础研究原始创新能力,为保障国家粮食安全、推进农业农村现代化、实现乡村全面振兴做出新的更大贡献。

供稿:科研院

编辑:李杨

责编:孟祥慈

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