#基因功能分化

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。

近日中国农业科学院农业资源与农业区划研究所联合多家协同单位，针对我国南方灌区土壤酸化加剧、制约水稻产能提升的产业痛点，系统揭示了氮沉降、作物吸收、酸雨输入、有机酸代谢「四维」驱动机制，提出分区分类的改良对策。该研究为南方红壤区酸化耕地治理与产能提升提供原创理论与靶向技术支撑。依托中国农科院集中突破机制，研究成果已在江西、湖南、广东三省红壤区开展田间试验示范，为保障国家口粮绝对安全和南方灌区绿色发展贡献农科方案。

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农业微生物资源创新团队从我国15省(自治区、直辖市)114份根际土壤样品中筛选出110株携带III型分泌系统基因的菌株,结合公共数据库共获得88株基因组,揭示其在荧光假单胞菌7个亚群中可划分为6种演化类型,经历多次独立基因横向转移,功能分析显示普遍具有植物促生防病功能,研究成果发表于《New Phytologist》。

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一套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。团队分析了公共数据库中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,且不同组织、不同品种间差异显著。西方瘦肉型猪集中在生长和产肉相关基因,中国地方猪集中在脂肪沉积和繁殖相关基因。相关数据和方法已完整开源。研究成果发表在《基因组生物学(Genome Biology)》上。

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。

中国农科院基因组所(大鹏湾实验室)李伟团队联合王丽团队在《Nature Communications》发表研究,完成草珊瑚染色体水平高质量基因组组装(基因组大小 4.23 Gb),鉴定出活性成分异嗪皮啶生物合成的关键 O-甲基转移酶 SgOMT3 及关键氨基酸残基 Leu127;揭示 OMT 在被子植物远缘科属中的功能保守性与分化轨迹,为传统中药现代分子育种提供关键基因靶点。

近日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联合多家单位，成功构建了面向猪的轻量型基因组语言模型及多任务评测平台，实现对猪基因组功能区域的高效精准预测。采用'突变优先学习'策略，模型在多项任务上的性能接近甚至超过部分超大参数模型。