中国农业大学2024年部分论文（Nature Genetics)

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2024年8月31日，中国农业大学徐明良教授课题组在Nature Communications发表了题为“ZmGDIα-hel counters the RBSDV-induced reduction of active gibberellins to alleviate maize rough dwarf virus disease”的研究论文。该论文揭示了隐性抗病蛋白ZmGDIα-hel通过抑制病毒侵染所诱发的活性赤霉素减少，从而缓解粗缩病发生的分子机制。

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近日，教育部分子设计育种前沿科学中心、中国农业大学生物学院/植物抗逆高效全国重点实验室李继刚课题组在JIPB在线发表了题为“Regulation of cryptochromes-mediated blue light signaling by the ABI4-PIF4 module”的研究论文 (https://doi.org/10.1111/jipb.13769)。该研究揭示了ABI4通过与蓝光受体CRYs和生长促进因子PIF4直接相互作用，促进PIF4在蓝光下的蛋白积累，从而调控植物蓝光信号转导的分子机制。

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近日，水利与土木工程学院刘志丹教授团队在《科学通报》（Science Bulletin）上发表了题为 Renewable biomass reinvigorates sustainable water-energy nexus 的研究论文。本研究报道了一种通过可再生生物质同步实现盐水分离和清洁发电的可持续策略。该方法为应对废弃生物质处理、离网淡水获取、分布式清洁能源供给、水环境治理和盐碱地改良等挑战提供新的思路。

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近日，Nature Genetics杂志在线发表了中国农业大学董朝斌课题组与合作者的研究论文“A regulatory network controlling developmental boundaries and meristem fates contributed to maize domestication”。该研究鉴定了玉米新的驯化关键基因tsh4，并揭示了tsh4位于目前已知玉米株型穗型驯化调控网络最上游，阐明了驯化过程兼顾不同发育时期、不同性状的分子调控机理。该研究为进一步开展玉米株型和穗型的遗传改良提供重要理论指导。

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近日，动物科学技术学院李孟华教授团队在国际知名杂志《分子生物与进化》（Molecular Biology and Evolution）发表题为“Deep ancestral introgressions between ovine species shape sheep genomes via argali-mediated gene flow”（https://doi.org/10.1093/molbev/msae212）的研究论文。该研究揭示了盘羊（argali, Ovis ammon）在绵羊种质资源形成过程中的作用。

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近日，中国农业大学生物学院韩建永教授课题组，在率先突破猪稳定胚胎干细胞建系基础上（ Cell Research , 2022），进一步解析物种间胚胎发育分化调控机制的差异，聚焦牛胚胎发育多能性变化特征，成功建立了牛胚胎外胚层干细胞（bEpiSCs）。相关成果发表在 Cellular and Molecular Life Sciences  杂志上。

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近日，中国农业大学食品学院郑浩教授团队在国际期刊Cell Host & Microbe发表了题为“Gut symbiont-derived anandamide promotes reward learning in honeybees by activating the endocannabinoid pathway”的研究论文。揭示了肠道菌通过代谢膳食脂肪酸产生内源性大麻素，进而影响蜜蜂的奖励学习与记忆能力。

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[backcolor=rgba(255, 255, 255, 0.6)]近日，我院李英飞副教授的最新研究论文《农村金融市场的中介化治理——基于两个农村金融改革案例的社会学分析》在《中国社会科学》2024年第9期发表。

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近日，中国农业大学动物科学技术学院尹靖东教授课题组在国际权威期刊《科学》杂志旗下期刊《科学-进展》（Science Advances）上在线发表了题为《CLIC5通过BGN介导的典型Wnt/β-catenin信号通路促进成肌细胞分化和骨骼肌再生》（CLIC5 promotes myoblast differentiation and skeletal muscle regeneration via the BGN-mediated canonical Wnt/β-catenin signaling pathway）的研究论文。该研究利用基因编辑的体内和体外模型发现并证明了CLIC5能够维持骨骼肌卫星细胞池，通过与双糖链蛋白聚糖BGN结合激活了典型Wnt/β-catenin信号通路，促进成肌细胞分化。研究揭示了CLIC5在骨骼肌发育和再生中的关键作用，为改善骨骼肌功能提供了新思路，为提高优质猪肉生产效率提供了新的靶点。

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近日，微生物学权威期刊《微生物组》（Microbiome）在线发表我校动科学院曹志军教授团队的研究论文《奶牛母子模型中母体胃肠道菌群物对新生犊牛肠道微生物功能组和耐药组的影响》（Maternal gastrointestinal microbiome shapes gut microbial function and resistome of newborns in a cow-to-calf model），以奶牛母子为研究模型探究了不同表型母牛的胃肠道菌群塑造新生子代肠道微生物组和耐药组特征及相关调控途径。

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近日，中国农业大学土地科学与技术学院陈永教授团队在水文、水资源领域著名期刊Water Research、Water Resources Research、Journal of Hydrology 上发表了关于气候变化影响作物生理、水文循环和氮流失的一系列研究论文，揭示了作物生理、水文循环和氮流失对CO2浓度升高、冬季冻融循环及夏季极端天气事件的响应机制。土地科学与技术学院博士研究生温娜、李宝贵和张瑛淇分别为论文第一作者，陈永教授为通讯作者。

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近日，中国农业科学院蜜蜂研究所资源昆虫产品加工与功能评价团队与中国农业大学食品科学与营养工程学院食品安全与分子营养创新团队科研人员联合综述了动物源食物过敏风险及过敏原检测和加工消减技术的研究进展。相关成果发表在《食品科学与技术趋势（Trends in Food Science & Technology）》上

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近日，中国农业大学国家玉米改良中心汪海课题组在国际知名期刊《Plant Biotechnology Journal》上发表了最新研究成果，介绍了一种新型高通量RNA建库测序方法——QUIC-seq: Quick ultra-affordable high-throughput convenient RNA sequencing ( https://doi.org/10.1111/pbi.14496)。该技术通过大幅简化RNA建库流程，在手工操作的状态下，可以在4小时内完成大量样本的处理；如果与自动移液站相结合，可以进一步缩短样品处理时间。本流程极大地降低了成本，单个样本的建库费用仅为0.823美元。该技术的优势在于：（1）首次在植物中开发RNA/DNA杂合双链3'RNA-seq建库技术；（2）省略了85℃反转录酶失活、Tn5酶失活和Bst3.0补9bp缺口的步骤，在不降低建库质量的前提下缩短了建库时间病降低了成本；（3）反转录引物中添加UMI序列，UMI经过去重后获得更准确的基因表达量。（4）最终形成的每个文库具有三个barcode位置，barcode有更大的组合数量，从而降低了引物的合成数量，也使每个lane可以承载更多的样品。

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2024年10月28日，中国农业大学王军军团队在Nature Communications 在线发表题为“Galactooligosaccharides and Limosilactobacillus reuteri synergistically alleviate gut inflammation and barrier dysfunction by enriching Bacteroides acidifaciens for pentadecanoic acid biosynthesis”的研究论文，该研究结果阐明了合生素的保护机制，并强调了其与B.acidfaciens和十五烷酸一起治疗UC和其他肠道炎症性疾病的潜力。

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近日，中国农业大学肖新清副教授团队在期刊《Chemical Engineering Journal》上，发表了最新研究成果“Self-powered flexible wearable wireless sensing for outdoor work heatstroke prevention and health monitoring”。研究者提出并开发了一种自供电柔性可穿戴无线传感系统，用于户外作业防暑降温和健康监测(SWSM)。SWSM由两部分组成，一部分是基于柔性无线传感(WPFS)的可穿戴防暑贴片，可持续监测穿戴者的生理指标。另一部分是基于太阳能(SPDS)的自供电设备，可以产生毫安级电流为WPFS供电。通过这些指标，佩戴者的活动类别由多层感知器(MLP)模型来确认。WPFS包含PVDF-HFD纳米纤维冷却膜(PNCF)、基于柔性摩擦电纳米发电机(TENG)的按钮(B-TENG)和功能传感组件。PNCF覆盖范围内的温度比环境温度低12%。B-TENG用于调整模式。基于佩戴者的生理指标，可以创建中暑风险评估方程来评估中暑的潜在风险，最后将数据展示在物联网(IoT)平台上。

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近日，中国农业大学食品科学与营养工程学院程楠副教授在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）期刊在线发表了题为“Rapid Thermal Drying Synthesis of Nonthiolated Spherical Nucleic Acids with Stability Rivaling Thiolated DNA”的研究论文，提出了一种简化的热干燥法快速构建非硫醇化纳米探针的新策略。

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近日，微生物学权威期刊《微生物组》（Microbiome）在线发表我校动科学院呙于明教授团队的研究论文《粪厌氧棒杆菌CML199通过丁酸盐介导的肠-骨轴促进骨骼发育并减缓衰老引起的骨质流失》（Anaerostipes caccae CML199 enhances bone development and counteracts aging-induced bone loss through the butyrate-driven gut-bone axis: the chicken model）。该研究以蛋鸡为模型，解析了骨骼发育规律及其与肠道菌群的关联性，挖掘到一株具有骨调节作用的鸡源益生菌粪厌氧棒杆菌CML199（Anaerostipes caccae CML199，ANA），且进一步探讨了其促进育成期蛋鸡骨骼发育和减轻衰老蛋鸡骨质流失的机制。

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近日，李雪草教授课题组在遥感领域顶刊《Remote Sensing of Environment》上发表题为“Impacts of the scale effect on quantifying the response of spring vegetation phenology to urban intensity”论文。研究采用课题组之前开发的基于Landsat的高分辨率不透水面数据与植被物候数据，探究尺度效应（不同空间分辨率）对于量化城市植被物候对于不同城市化水平的响应程度的影响，研究结果对定量分析城市化对于植被物候的影响具有重要意义，并能够指导研究未来气候变化下的植被物候对变化环境的响应。

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2024年11月4日，中国农业大学徐明良课题组在《Nature Genetics》上在线发表了题为《The ZmCPK39-ZmDi19-ZmPR10 immune module regulates quantitative resistance to multiple foliar diseases in maize》的研究论文。该研究历经十余载，详细阐述了广谱数量抗病基因的克隆和抗病分子机制。这一成果极大丰富了人们对植物在自然条件下应对多种病原菌的遗传基础和分子机制的了解，同时为抗病分子育种提供了重要的基因资源。此外，《Nature Genetics》同期还发表了该项工作的Research Briefing：标题为《The kinase ZmCPK39 regulates foliar diseases resistance in maize plants》。

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近日，Plant Cell 在线发表了中国农业大学农学院小麦研究中心题为 The transcription factor CAMTA2 interacts with the histone acetyltransferase GCN5 and regulates grain weight in wheat 的研究论文。该研究系统解析了转录因子 CAMTA2 通过与 GCN5 相互作用共同调控小麦籽粒大小和粒重的分子机制，并在自然群体中发现了 CAMTA2-AH3 优异等位变异，为小麦高产分子育种提供了新的基因资源。

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Nature Genetics，24年表现为何表现如此强悍

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2024年11月4日，中国农业大学食品科学与营养工程学院罗永康教授（通讯作者）、洪惠教授（通讯作者）等在国际食品Top期刊《Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety》（Q1，中科院1区，IF=12）发表题为“Recent advances in fish cutting: From cutting schemes to automatic technologies and internet of things innovations”的综述性论文。

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我院樊胜根教授与合作者完成的论文《1993年至2020年间中国农村农业温室气体排放强度的不平等现象加剧》（Inequality in agricultural greenhouse gas emissions intensity has risen in rural China from 1993 to 2020）在《Nature Food》（IF:23.6）上发表。研究利用中国微观农户数据量化分析农业生产过程中的温室气体排放，揭示了中国农村农业温室气体排放强度的长期变化趋势及排放不平等问题，为农业与食物系统转型及碳中和战略的实施提供了新思路。

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近日，中国农业大学植物保护学院彩万志/李虎团队在国际知名学术期刊《前沿研究杂志》（Journal of Advanced Research）上在线发表了题为《群体基因组学分析揭示杂交在草地贪夜蛾快速入侵中的作用》（Population genomics analyses reveal the role of hybridization in the rapid invasion of fall armyworm）的研究论文。该研究利用来自全球四大洲的不同亚型草地贪夜蛾样本及大规模群体基因组数据解析了该物种在全球快速入侵的基因组适应性机制。

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近日，中国农业大学资环学院张福锁院士团队李学贤课题组在Plant Biotechnology Journal发表了题为“ZmCCD8 regulates sugar and amino acid accumulation in maize kernels via strigolactone signaling”（http://doi.org/10.1111/pbi.14513）的研究论文，揭示了类胡萝卜素裂解双加氧酶8（CCD8）通过SL信号调控玉米籽粒中糖和氨基酸积累的分子机制。

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我校农学院玉米生物育种全国重点实验室林中伟教授课题组在《Nature Communications》上在线发表题为“MADS-box encoding gene Tunicate1 positively controls maize yield by increasing leaf number above the ear”（https://www.nature.com/articles/s41467-024-54148-7）的研究，发现玉米穗上叶片数基因Tu1扩“源”增产的分子遗传机制，揭示了玉米地方种潜在的重要育种价值。

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利用2021-2020年数据，结合数据挖掘技术与空间算法，系统分析了20年来我国9种主要农作物秸秆产量的变化及空间分布差异。研究结果显示：全国作物秸秆通过还田促进土壤固碳、替代化肥、动物饲料或能源消耗实现的固碳减排总量约为6.3千万吨C eq/y。其中，秸秆肥料化利用减少了0.8千万吨C eq/y的温室气体排放总量、饲料化利用减少温室气体排放量1.4千万吨C eq/y、能源化利用减少了0.1千万吨C eq/y的温室气体排放总量（图1）。根据我国总碳排放情况来看，通过秸秆综合利用可实现的固碳减排总量约占27.7%的农业系统碳排放量和2.1%的全国碳排放总量。相关成果以“Estimation of crop residue production and its contribution to carbon neutrality in China”为题发表于Resources, Conservation and Recycling，并入选ESI高被引论文。 原文链接： https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2024.107450

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采用Meta分析与机器学习相结合的研究方法系统评估了优化秸秆和氮肥施用的固碳增产潜力。平均来看，秸秆还田使全球土壤固碳和作物产量分别增加了11.2%和8.9%。构建的机器学习模型预测结果显示，秸秆还田的全球固碳与增产潜力分别为15.6 Pg和190.4 Tg；优化秸秆还田将进一步增加12.0%的全球碳储量（约20.4 Pg）和19.7%的作物产量（约308 Tg）；在未来RCP5-8.5气候情景下，预计在本世纪中期采用优化秸秆还田能够使碳储量和作物产量分别提升12.9%（约22.8 Pg）和15.7%（约236.9 Tg）。这表明，优化秸秆和氮输入在应对气候变化实现低碳可持续农业的重要性（图2）。相关成果以“Optimizing straw and nitrogen fertilizer resources for low-carbon sustainable agriculture”为题发表于Resources, Conservation and Recycling，并入选封面文章。
3 z9 f. N- G: ?- V  j2 p原文链接：
9 C4 Y3 c  \; }' k  i; I! ?& xhttps://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921344924003379

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系统研究了优化秸秆还田量对稻田净固碳量及作物产量的影响。与不还田相比，1/3、2/3和全量还田使单季稻单产增加了1.07％、2.25％和3.26％，早稻增加了1.10％、2.24％和3.52％，晚稻增加了1.92％、3.91％和5.95％；0-50 cm土壤碳含量分别增加了3.88％（78.07 Tg）、7.75％（156.09 Tg）和11.65％（234.62 Tg）；温室气体排放也分别增加了23.32％、43.50％和61.48％。从固碳减排与水稻增产协同角度，通过优化秸秆还田量在理论上可以使全国水稻单产和碳含量，同时尽可能减少排放。在此基础上，对全国稻田秸秆资源利用进行了优化，提出了还田策略（图3）。相关成果以“Optimizing the rate of straw returning to balance trade-offs between carbon emission budget and rice yield in China”为题发表于Sustainable Production and Consumption。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.spc.2024.03.026

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利用我国主要粮食作物数据，采用Meta分析与机器学习相结合的分析方法，系统评估了秸秆还田下作物产量变化的影响因素。氮肥投入量显著影响了秸秆还田的增产效果，气候因素（尤其是降水）和秸秆的碳氮比也是重要影响因素。基于此构建的机器学习模型预测结果显示：在合理氮肥管理措施下，为保障全国尺度上的作物产量，小麦秸秆还田量应在1170.5~8852.6 kg/hm2；玉米秸秆还田量应在1625.2~8126.1 kg/hm2；水稻秸秆还田量应在1178.4~8891.8 kg/hm2。同时，通过优化还田量可获得的最高增产潜力为：玉米增产13.9%、小麦增产12.2%，水稻增产14.0%（图4）。相关成果以“Strategies for crop straw management in China's major grain regions: Yield-driven conditions and factors influencing the effectiveness of straw return”为题发表于Resources, Conservation and Recycling。
原文链接：
' m5 v8 [0 \: z0 v$ }2 `https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2024.107941