2019年，中國(guó)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(zhǎng)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(guó)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(jī)制解析、二倍體馬鈴薯自交不親和與自交衰退機(jī)制破解等一批重要突破，引領(lǐng)我國(guó)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(jī)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(wú)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(wú)融合生殖體系，實(shí)現(xiàn)了雜交水稻無(wú)融合生殖從無(wú)到有的突破，有望引發(fā)雜種優(yōu)勢(shì)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(shí)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(jī)制揭示，首次證明2個(gè)感應(yīng)不同環(huán)境信號(hào)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(jī)制奠定了重要理論基礎(chǔ)。
二、在動(dòng)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(duì)抗宿主抗病毒免疫的機(jī)制提供了重要線索，為開發(fā)新型非洲豬瘟疫苗奠定了堅(jiān)實(shí)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(duì)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(hào)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(hào)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(jī)制提供了理論基礎(chǔ)。揭示H7N9禽流感病毒適應(yīng)哺乳動(dòng)物宿主機(jī)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(duì)人類宿主適應(yīng)能力和致病力增強(qiáng)的分子機(jī)制，從而為深入理解禽流感病毒如何適應(yīng)哺乳動(dòng)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(guó)小麥重要蚜蟲基因組測(cè)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(shí)現(xiàn)了染色體級(jí)別的裝載對(duì)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(yíng)養(yǎng)級(jí)互作研究奠定良好基礎(chǔ)。揭示桿狀病毒在昆蟲體內(nèi)擴(kuò)散機(jī)制。首次證實(shí)昆蟲核仁結(jié)構(gòu)會(huì)隨著桿狀病毒的感染而解體，同時(shí)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(kuò)增過程。揭示野生布氏田鼠季節(jié)性繁殖分子機(jī)制。首次驗(yàn)證了下丘腦中關(guān)鍵基因在野生嚙齒動(dòng)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(jī)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(bào)道了白星花金龜基因組特性。對(duì)于進(jìn)一步揭示金龜甲科昆蟲食性適應(yīng)性進(jìn)化機(jī)制、加強(qiáng)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(jià)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(jī)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(jī)制和固氮酶氧保護(hù)機(jī)制奠定了重要的理論基礎(chǔ)，同時(shí)也為增強(qiáng)非生物逆境條件下根際聯(lián)合固氮效率，實(shí)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(chǔ)量比例。揭示了酸化改良調(diào)控紅壤團(tuán)聚體鉀素分配機(jī)制發(fā)現(xiàn)在長(zhǎng)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(chǔ)量比例，對(duì)于指導(dǎo)紅壤酸化條件下提升鉀庫(kù)容量和鉀肥合理施用具有重要意義。發(fā)現(xiàn)有機(jī)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(jī)肥還田后，可整體減少含氮?dú)怏w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(shí)現(xiàn)化肥減施目標(biāo)、有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)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(dòng)物營(yíng)養(yǎng)方面
發(fā)現(xiàn)標(biāo)志性微生物驅(qū)動(dòng)早期補(bǔ)飼羔羊瘤胃功能的轉(zhuǎn)變。首次采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)早期補(bǔ)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(bǔ)飼通過改變標(biāo)志菌群及其共生菌來(lái)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(dòng)物幼畜的培育策略，促進(jìn)反芻動(dòng)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(jī)制。發(fā)現(xiàn)漿蜂對(duì)幼蟲揮發(fā)性信息素感知靈敏度提高是及時(shí)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(jī)制。揭示蒙古羊肥尾表型的遺傳進(jìn)化機(jī)理。發(fā)現(xiàn)了中國(guó)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(jī)制；完善了綿羊尾脂形成的分子生物學(xué)機(jī)制，同時(shí)為綿羊分子育種提供了理論基礎(chǔ)。
