摘要：近年来集约化养殖业发展和畜禽粪尿的不合理还田导致大量畜禽粪尿磷流失到环境。针对该问题,我国完善了饲料磷推荐使用标准,提出了加强畜禽废弃物资源化等措施,这些措施显著降低了畜禽粪尿磷排泄量和磷环境排放。然而,将优化饲料磷与畜禽粪尿施用协同管理能否降低畜禽粪尿磷淋溶风险及损失尚不明确。基于此,本文以饲喂高水溶性饲料磷源(磷酸一二钙, MDCP)和常规饲料磷源(磷酸氢钙, DCP)的畜禽粪尿为供试肥料,设计淋溶模拟试验,分析“饲料-粪尿-农田”磷素协同管理对不同形态磷淋溶量的影响,以期为我国畜禽粪尿还田的深入推进提供理论支撑。结果表明,与DCP相比, MDCP可降低仔猪、肉鸡、肉鸭和蛋鸡畜禽粪尿淋溶液中溶解性无机磷和溶解性有机磷浓度,其降低范围分别为18.2%~31.0%和19.4%~55.9%。MDCP处理降低了畜禽粪尿活性磷以溶解性无机磷和溶解性有机磷形式的损失。施用来源于DCP饲料磷源的畜禽粪尿时,仔猪、肉鸡、肉鸭和蛋鸡粪尿输入的活性磷分别有19.7%、6.9%、16.7%和6.3%以溶解性无机磷形态淋溶损失;然而,施用来源于MDCP的畜禽粪尿,上述4种畜禽粪尿输入的活性磷分别有18.3%、6.4%、12.8%和4.7%以溶解性无机磷形态淋溶损失。因此,未来为了促进畜禽粪尿科学还田,降低畜禽粪尿磷淋溶风险,建议采取“饲料-粪尿-农田”磷素协同管理措施。

摘要：生物体的性状由遗传物质DNA中腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)和鸟嘌呤(G)四种碱基的排列组合所编码。在细胞分裂过程中,DNA复制不可避免地会产生错误,使得碱基排列组合可能发生改变,从而产生遗传物质变异。基因组编辑技术能够在海量的遗传密码中进行精准搜索,并靶向创制出预期的基因组变异,使人类开始拥有改造和设计生命体的能力。

摘要：镉(Cd)容易通过食物链对人体产生毒害,其引起的“痛痛病”是人类历史上重要的公共卫生事件。Cd是我国当前土壤中的主要无机污染物,“镉大米”等事件仍时有发生,严重威胁粮食安全和人体健康。植物作为初级生产者,是人体Cd暴露的的主要途径。因此,阐释Cd向植物迁移、在植物体内的转运以及植物的Cd耐受机理,并依此指导低Cd作物的遗传改良和Cd污染环境的植物修复就具有重要的意义。本文综述了近10年来人们在植物Cd积累的调控机理、应对Cd污染的作物改良以及植物修复等方面的基础研究和应用成果,同时也探讨了该领域未来亟待解决的一些重要科学问题以及作物遗传改良设计的途径。

摘要：光是影响植物生长和发育的一种环境信号,在植物的整个生命周期中发挥关键的调控功能。光信号转导的研究已有一百多年的历史,一直都是植物生物学研究领域的一个热点。本文从光敏色素、隐花素、紫外B受体等3种信号转导途径、光信号转导的共性调控机制、光信号与内源激素信号和其他环境信号的互作、以及作物光形态建成等方面,对植物光信号转导研究领域近十年来的重要进展进行了概述。

摘要：相比于粮食作物,饲草基因组学研究严重滞后,限制了饲草重要农艺性状解析以及分子设计育种的进程。近年来,随着对饲草需求的增加、测序成本的大幅降低以及测序和组装技术的快速发展,许多重要饲草的基因组已被测序和分析。该文综述了豆科、禾本科和莎草科18种饲草的基因组学研究进展,并展望了饲草基因组研究未来的方向。

摘要：养殖场排放氨气及温室气体(NH_(3)、N_(2)O、CH_(4))末端处理技术近年来获得了国内外学者的广泛关注与持续研究,但不同畜种粪污管理各环节气体排放规律和阻控优先序尚不清楚,不同处理技术的处理效果、处理成本和适用场景尚不明确,缺乏多气体协同处理的技术体系。因此,本研究通过系统梳理已发表的文献,采用数据挖掘(data mining)的方法分析了猪、鸡、牛、羊4种畜种不同粪污管理环节(圈舍环节、固体粪污贮藏环节、液体粪污贮藏环节和固体粪污堆肥环节)气体排放和优先序特征,总结了与气体排放相匹配的减排技术特点,梳理了针对NH_(3)、N_(2)O、CH_(4)减排的各种技术原理与减排效果,探讨了粪污管理过程各环节气体阻控的优先序及潜在技术途径,可以为养殖场外排尾气处理不同类型技术组合和设计提供支撑,以实现养殖场氨气及温室气体减排的目标。指出现有NH_(3)、N_(2)O、CH_(4)末端处理技术的不足,展望了NH_(3)、N_(2)O、CH_(4)末端协同处理技术的研究方向,旨在为养殖场外排尾气未来技术研发提供依据。

摘要：饲草作物在保障国家大粮食安全的重要性日渐突出,饲草产业的健康发展迫切需要系统布局饲草作物基础生物学研究和生物育种科技战略。本文综述了主要饲草作物的种类和生物学特性、基因组学和主要性状功能基因研究进展,分析了以设计“理想饲草”为目标的饲草生物育种需要深度解析饲草特化生物学性状形成的分子基础,饲草驯化性状的分子调控,并借鉴粮食作物驯化研究的前沿进展实现饲草作物的从头快速驯化。建议发挥我国在饲草基因组学和基因编辑等方面的领先优势,大力发展大数据、人工智能驱动的新技术和新理论,引领饲草作物基础生物学与生物育种领域的突破。

摘要：全球气候变化和人口快速增长严重威胁世界粮食安全,现有作物难以满足人类未来的粮食需求,亟需高产优质且环境适应性强的作物品种。利用野生种质资源进行快速从头驯化,获得可应用于育种的新种质是应对粮食安全问题的新策略。开花时间性状是决定作物种植区域和最终产量的重要因素,在作物驯化中常常受到选择。目前在从头驯化中,通常直接利用控制作物开花的主效基因来改造开花性状,基因数量非常有限且功能较为单一。植物成花转变受到环境和内源性信号的复杂调控,本文提出利用调控开花基因表达的重要蛋白质的可逆行为变化——蛋白质相分离定向改造蛋白功能,从而精准控制开花相关基因的表达,可能为从头驯化中开花性状的分子设计提供新的选择。

摘要：2021年中国植物科学家在国际综合性学术期刊及植物科学主流期刊发表的论文数量相比2020年显著增加,在雌雄细胞识别与受精、干细胞命运决定、菌根共生、光合膜蛋白复合体、氮磷养分利用、先天免疫、作物从头驯化与基因组设计等方面取得了重要研究进展,“异源四倍体野生稻快速从头驯化”入选2021年度“中国生命科学十大进展”。该文总结了2021年度我国植物科学研究取得的成绩,简要介绍了30项重要进展,以帮助读者了解我国植物科学的发展态势,思考如何更好地将植物科学研究与国家重大需求有效衔接。

摘要：为践行“绿水青山就是金山银山”和“山水林田湖草沙是生命共同体”协调发展的理念,文章以党的二十大报告中提出的“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”为理论指导,以提升生态系统完整性与连通性、增进种群交流、提高种群生存力、建设旗舰物种生态廊道提供示范为目标,基于亚洲象种群分布现状及栖息地选择策略,按照“获取物种分布—识别源地斑块和阻力面—基于最小成本路径模型构建廊道—通过电流模型分析廊道中心度、生态夹点和障碍点—实地勘察—调整优化生态廊道设计—推荐廊道建设设计方案—对野生动物利用生态廊道开展长期监测”的技术流程,提出了亚洲象生态廊道建设构想及相关保护建议。上述构想和建议服务于“加大生态系统保护力度”“优化生态安全屏障体系,构建生态廊道和生物多样性保护网络”的战略布局,可为亚洲象种群的科学保护和有效管理提供技术支撑,为栖息地恢复与拟建亚洲象国家公园等自然保护地的布局提供科学依据。