#基因环境互作

结合卫星、气象和社会空间数据评估城市PM10浓度及人口暴露，构建综合暴露指数。

上海市农业科学院助理研究员杨航和副研究员闫影为论文共同第一作者,时振英研究员和吴书俊研究员为共同通讯作者,在《JIPB》发表论文'The multifaceted regulatory network of microRNA396'。文章系统综述了 miR396 在植物发育调控与逆境响应中的功能:在水稻、大豆等作物中,调控 miR396 或解除其对部分 GRF 的抑制可显著影响粒型、粒数、穗部结构和最终产量。研究得到上海市自然科学基金、上海市科技兴农技术创新项目资助。

原文标题: Artificial Intelligence Empowering Modern Agricultural Biological Breeding。作者: 徐启玉、郑波、钟上威（北京大学现代农业研究院、潍坊市科技创新促进中心、北京大学生命科学学院）。DOI: 10.12133/j.smartag.SA202602016。本文系统探究AI驱动植物育种范式变革的底层逻辑，梳理智慧育种的代际演变及其在表型解析、基因组预测和分子设计等关键环节的技术进展，并深入探讨育种大模型对育种全流程的重构作用，以期为中国种业科技实现自立自强提供理论参考。重点阐述AI在种质资源高效挖掘、高通量表型精准解析、全基因组选择模型预测及分子设计育种等关键环节的技术逻辑与实证案例，并针对跨学科数据壁垒、深度学习算法的可解释性不足、复杂变动环境下的模型泛化能力弱等核心挑战进行了深入分析。

中国农业科学院农业资源与农业区划研究所毕业生罗媛博士、助理研究员王静为论文第一作者,魏海雷研究员为论文通讯作者。研究首次从'环境—微生物—植物'三元互作界面解析了PGPR重要基因元件的功能调控网络,提出了'全局调控因子—功能基因簇—环境响应'的协同作用模型。GacS通过调控鞭毛蛋白基因fliC的表达影响细菌运动能力、调节植物免疫激发;通过调控phl合成基因簇促进2,4-DAPG的产生,重塑微生物互作格局。论文发表于Microbiome。

基于中国30个省份2012-2022年面板数据,构建包含数字基础设施、数字服务能力和数字发展环境的多维评价框架,采用固定效应模型、中介模型和面板阈值模型考察数字乡村发展对农业绿色全要素生产率的影响。结果表明数字乡村发展显著提升AGTFP;机制分析显示数字化通过促进劳动力流动、扩大规模化经营、加强合作社发展、加快机械化与农业研发提升绿色效率;土地流转的正面效应受制度摩擦制约;阈值分析显示数字基础设施的影响在跨越临界水平后更强。

中国农业科学院农业基因组研究所农业基因编辑技术创新团队开发了家畜全基因组等位基因特异性表达分析新方法,解码猪基因表达调控密码,相关研究发表在Genome Biology上。团队分析了6020份猪转录组数据,覆盖34个品种、42种组织,发现猪基因组中存在超30万个等位基因特异性表达位点,为猪精准育种和功能基因组学研究提供数据支撑。

经作所董合忠研究组在《Trends in Plant Science》(影响因子 21.2)发表论文,系统揭示一氧化氮(NO)与褪黑素(MT)在植物应对逆境时的动态互作规律。研究发现二者关系并非固定不变,而是随胁迫进程动态切换(前馈激活→缓冲约束→层级网络重调整),为作物抗逆性的精准调控提供全新思路。

中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所智慧气象与农业气候资源利用创新团队提出塑性感知基因组选择框架,实现跨环境小麦基因组预测与育种资源高效配置,研究成果发表在《农业计算机与电子学》(Computers and Electronics in Agriculture)。仅使用50%基因型在3个环境中的表型数据,株高、穗粒数和千粒重的预测准确度即可分别达到0.70、0.54和0.59。框架将小麦对环境变化的响应量化为特征指标,无需复杂环境描述数据即可开展跨环境预测。