2019年，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院基礎(chǔ)研究不斷深入，全年共發(fā)表科技論文6429篇，其中SCI/EI收錄論文3094篇，同比增長8.3%。在《Science》《Nature》《Cell》《PNAS》四大刊物上發(fā)表高水平論文11篇，處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。涌現(xiàn)了非洲豬瘟病毒結(jié)構(gòu)及裝配機制解析、二倍體馬鈴薯自交不親和與自交衰退機制破解等一批重要突破，引領(lǐng)我國農(nóng)業(yè)科技自主創(chuàng)新能力不斷提升。
一、在前沿和交叉學(xué)科方面
破解二倍體馬鈴薯自交不親和與自交衰退機制為二倍體馬鈴薯育種提供了理論基礎(chǔ)，也為解析其他無性繁殖作物的自交衰退提供了借鑒，從根本上推進(jìn)馬鈴薯主糧化進(jìn)程。建立雜交水稻無融合生殖體系，實現(xiàn)了雜交水稻無融合生殖從無到有的突破，有望引發(fā)雜種優(yōu)勢固定研究的熱潮。創(chuàng)建新型CRISPR/Cas介導(dǎo)的農(nóng)作物等位基因替換技術(shù)體系，突破了基因片段替換模板供應(yīng)量不足的技術(shù)瓶頸，為利用基因編輯技術(shù)，快速實現(xiàn)優(yōu)異等位基因精準(zhǔn)替換，縮短育種周期，快速創(chuàng)制農(nóng)作物新種質(zhì)，提供了新思路、新方法。非編碼RNA協(xié)同調(diào)控固氮機制揭示，首次證明2個感應(yīng)不同環(huán)境信號的非編碼RNA協(xié)同調(diào)控固氮酶的最佳活性，為進(jìn)一步揭示生物固氮網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機制奠定了重要理論基礎(chǔ)。
二、在動物重大疫病防控方面
非洲豬瘟病毒結(jié)構(gòu)的解析發(fā)現(xiàn)了非洲豬瘟病毒多種潛在的關(guān)鍵抗原表位信息，為揭示非洲豬瘟病毒入侵宿主細(xì)胞以及逃避和對抗宿主抗病毒免疫的機制提供了重要線索，為開發(fā)新型非洲豬瘟疫苗奠定了堅實基礎(chǔ)。重組球蟲研究發(fā)現(xiàn)利用多株重組球蟲表達(dá)同一病原不同免疫保護(hù)性抗原共同免疫是提升宿主免疫應(yīng)答水平的有效策略，對新型安全高效的球蟲病疫苗開發(fā)具有重要意義。揭示了水貂腸炎病毒可通過線粒體信號通路誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，首次證明水貂腸炎病毒及其非結(jié)構(gòu)蛋白1通過線粒體信號通路抑制細(xì)胞增殖、細(xì)胞周期停滯在G1期和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡，為進(jìn)一步解釋該病毒的致病機制提供了理論基礎(chǔ)。揭示H7N9禽流感病毒適應(yīng)哺乳動物宿主機理，闡釋了H7N9禽流感病毒感染人后迅速獲得PB2/E627K突變而導(dǎo)致病毒對人類宿主適應(yīng)能力和致病力增強的分子機制，從而為深入理解禽流感病毒如何適應(yīng)哺乳動物宿主及跨種感染和傳播這一重要科學(xué)問題作出貢獻(xiàn)。
三、在植物保護(hù)方面
首次完成一種中國小麥重要蚜蟲基因組測序裝配解析。成功組裝出該蚜的基因組精細(xì)圖譜草圖，并進(jìn)一步利用Hi-C技術(shù)，實現(xiàn)了染色體級別的裝載對深入開展蚜蟲功能進(jìn)化、表型可塑性等表觀遺傳學(xué)，植物-蚜蟲-天敵多營養(yǎng)級互作研究奠定良好基礎(chǔ)。揭示桿狀病毒在昆蟲體內(nèi)擴散機制。首次證實昆蟲核仁結(jié)構(gòu)會隨著桿狀病毒的感染而解體，同時病毒的感染導(dǎo)致核仁蛋白重新分布進(jìn)而參與桿狀病毒的復(fù)制擴增過程。揭示野生布氏田鼠季節(jié)性繁殖分子機制。首次驗證了下丘腦中關(guān)鍵基因在野生嚙齒動物季節(jié)性繁殖中的調(diào)控作用，闡明了布氏田鼠年齡依賴的繁殖策略及分子調(diào)控機制，并為布氏田鼠不育控制的進(jìn)一步研究提供了思路。完成白星花金龜基因組序列解析。首次報道了白星花金龜基因組特性。對于進(jìn)一步揭示金龜甲科昆蟲食性適應(yīng)性進(jìn)化機制、加強此類害蟲防治以及進(jìn)一步綜合開發(fā)利用，均具有重要的理論意義和應(yīng)用價值。
四、在資源環(huán)境方面
首次闡述固氮微生物逆境脅迫適應(yīng)和固氮酶氧保護(hù)機制。發(fā)現(xiàn)A1501氧化脅迫應(yīng)答體系中的過氧化氫酶編碼基因katB和過氧化物感應(yīng)基因oxyR在氧化脅迫抗性和最佳固氮酶活性中發(fā)揮重要作用。為揭示固氮微生物的逆境脅迫適應(yīng)機制和固氮酶氧保護(hù)機制奠定了重要的理論基礎(chǔ)，同時也為增強非生物逆境條件下根際聯(lián)合固氮效率，實現(xiàn)節(jié)肥增產(chǎn)增效提供了新思路。發(fā)現(xiàn)調(diào)控土壤pH可顯著改變酸化紅壤團(tuán)聚體組分的鉀素儲量比例。揭示了酸化改良調(diào)控紅壤團(tuán)聚體鉀素分配機制發(fā)現(xiàn)在長期進(jìn)行氮磷鉀肥配施豬糞處理下，調(diào)控土壤pH可以顯著改變團(tuán)聚體組分的鉀素儲量比例，對于指導(dǎo)紅壤酸化條件下提升鉀庫容量和鉀肥合理施用具有重要意義。發(fā)現(xiàn)有機肥替代化肥可協(xié)調(diào)作物產(chǎn)量和環(huán)境效應(yīng)。添加生物質(zhì)炭豬糞固體堆置的有機肥還田后，可整體減少含氮氣體排放7.6%、改善蔬菜氮吸收效率54.1%，并提高蔬菜產(chǎn)量7.3%，為實現(xiàn)化肥減施目標(biāo)、有機肥替代化肥行動提供了科學(xué)依據(jù)，也為農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供了決策參考
五、在動物營養(yǎng)方面
發(fā)現(xiàn)標(biāo)志性微生物驅(qū)動早期補飼羔羊瘤胃功能的轉(zhuǎn)變。首次采用機器學(xué)習(xí)算法對早期補飼羔羊瘤胃微生物區(qū)系及其功能轉(zhuǎn)變進(jìn)行了深度分析研究，發(fā)現(xiàn)了早期補飼通過改變標(biāo)志菌群及其共生菌來調(diào)控核心微生物區(qū)系結(jié)構(gòu)，進(jìn)而促進(jìn)VFA的產(chǎn)生和瘤胃功能的轉(zhuǎn)變。研究有助于進(jìn)一步完善反芻動物幼畜的培育策略，促進(jìn)反芻動物產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。發(fā)現(xiàn)高水平植物蛋白飼料可導(dǎo)致施氏鱘免疫抑制。高水平植物蛋白飼料通過影響瓣腸的粘膜完整性、抗氧化能力、凋亡、自噬和增值導(dǎo)致施氏鱘免疫抑制，導(dǎo)致施氏鱘瓣腸嚴(yán)重?fù)p傷，進(jìn)而增高死亡率，為植物蛋白在施氏鱘飼料中應(yīng)用提供了重要參考。揭示蜂群繁殖投資調(diào)節(jié)蜂王漿高產(chǎn)機制。發(fā)現(xiàn)漿蜂對幼蟲揮發(fā)性信息素感知靈敏度提高是及時感知幼蟲并進(jìn)行哺育的原因，揭示了通過繁殖投資調(diào)節(jié)蜜蜂蜂王漿高產(chǎn)的機制。揭示蒙古羊肥尾表型的遺傳進(jìn)化機理。發(fā)現(xiàn)了中國地方綿羊品種在適應(yīng)性馴化過程中，基因組層面的選擇和重組如何影響綿羊尾型的遺傳進(jìn)化機制；完善了綿羊尾脂形成的分子生物學(xué)機制，同時為綿羊分子育種提供了理論基礎(chǔ)。
