#早熟基因

中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室张健团队历时8年攻关,从近10万份水稻材料中克隆到同时调控水稻熟期和产量的稀有等位基因TGW1aJZ,8月21日发表于《科学》。TGW1aJZ编码的类成花素蛋白FT-L1不仅促进开花还能直接感知氮素信号,与氮素利用率核心因子相互作用维持其稳定性,进而促进下游氮素利用基因表达。研究团队通过分子育种手段将TGW1aJZ导入南方主栽早籼品种中嘉早17、中早39,以及籼型恢复系华占、R173中,2023—2025连续3年在浙江杭州、广西南宁大田区域试验,改良新品种收获期缩短3-8天,产量增加4.2%-11.0%。

中国农业科学院水稻研究所水稻基因组编辑及无融合生殖研究创新团队8月21日在《科学（Science）》杂志在线发表研究成果：克隆到同时调控水稻熟期和产量的主效基因TGW1a，揭示其编码的类成花素蛋白通过耦合"开花时钟"与氮素利用效率打破作物"早熟-高产"遗传枷锁的分子机制，为培育短熟期高产品种提供了理论依据和基因资源。研究以籼稻"黄华占"×早熟大粒粳稻"吉资1560"为亲本；改良品种收获期缩短3-8天、产量增加4.2%-11.0%；为"稻-稻-油"多熟制轮作模式推广提供综合解决方案。

中国农科院团队解析中国大麦80余年育种史遗传本底，揭示秋播大麦早熟与稳产协同的遗传基础，成果发表于《自然》。研究鉴定出光敏色素与春化基因连锁模块，为气候韧性育种提供靶点。

中国水稻研究所水稻基因组编辑及无融合生殖研究创新团队发现影响水稻种子寿命的关键基因,像"分子盾牌"调整种子内部脂肪酸构成、减轻氧化损伤,延长存活时间。该基因最早来源于野生稻,在粳稻驯化过程中大多丢失。导入常见粳稻后普通粳稻种子储存半衰期提升27%、杂交稻提升15%,在拟南芥、烟草中也有效,论文发表于《Science Advances》。

8月21日,中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室研究员张健团队在《科学》(Science)发表突破性研究成果,克隆到同时调控水稻熟期和产量的稀有等位基因TGW1aJZ,揭示其编码的类成花素蛋白可通过耦合“开花时钟”与氮素利用效率打破作物“早熟-高产”遗传枷锁的分子机制。改良新品种收获期缩短3-8天,产量增加4.2%-11.0%。研究明确作物“早熟高产”的实质是熟期与氮素利用效率的平衡,为培育早熟高产品种提供理论依据和基因资源。

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。

浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所朱英团队历时6年揭示高温诱发水稻穗发芽的分子机理。研究锁定控制种子休眠的关键基因OsbZIP58，并发现浆片中控制水稻开花「开关」的OsbHLH091基因（敲除后水稻颖壳紧闭成为闭花授粉，且对高粱等异花授粉作物价值巨大）。成果近日发表于国际权威期刊《Molecular Plant》和《The Plant Cell》。团队已创制出一批新的不育系材料并组配杂交组合。

江苏省农业科学院质量安全所全程控团队在Cry毒素转基因作物快速检测试纸研发上取得新进展。针对Cry毒素8种亚型(Cry1Ab、Cry1Ac、Cry1Ah、Cry1Ba、Cry1Ca、Cry1Fa、Cry2Ab、Cry3Aa)广谱识别需求,团队前期通过毒素逐级复合免疫策略,获得单克隆抗体(1A10-mAb)与多克隆抗体(941-pAbs),实现单一抗体类型即可广谱识别横跨Cry1、Cry2和Cry3类毒素(2024年Anal Biochem);本次进一步引入聚集体诱导发射荧光微球(AIE)标记策略,构建AIE-LFIA试纸,肉眼可视灵敏度达3.91~31.25 ng/mL,较这些毒素蛋白在转基因作物中的普遍表达量(>μg/g)灵敏了近1000倍;同时借助蛋白质AI结构建模探明关键抗体广谱识别热点氨基酸分布规律,为后期功能改造指明方向。