2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

2019年中国植物科学若干领域重要研究进展

2019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大幅增加, 在光生物学、植物抗逆和分子进化等若干领域取得了重要成果。其中, 硅藻光合膜蛋白超分子结构和功能研究入选2019年度中国科学十大进展和中国生命科学十大进展; 植物抗病小体的结构与功能研究入选2019年度中国生命科学十大进展。该文评述了2019年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究进展, 以期追踪和报道当前中国植物科学领域发展的前沿和热点及展示中国科学家所取得的辉煌成果。     

2021年中国植物科学重要研究进展

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。     

2016年中国植物科学若干领域重要研究进展

2016年中国植物科学持续稳步发展, 表现在中国植物科学家在国际主流高影响力学术期刊发表文章的数量稳中有升, 中国植物科学领域的期刊逆风出行, 进入研究性期刊世界前三甲行列。中国科学家在植物学诸多领域取得了丰硕的成果。水稻(Oryza sativa)产量性状杂种优势的分子遗传机制解析入选2016年中国科学十大进展; 植物受精过程中雌雄配子体信号识别机制的研究和独脚金内酯的受体感知机制入选2016年生命科学十大进展。我国植物科学, 特别是以水稻为代表的作物研究在国际学术界已占有一席之地。例如, 在水稻组学(如基因组和转录组等)资源和技术平台的建立、重测序的开发及功能基因的克隆和调控网络的解析方面取得了系列重要成果(如揭示了独脚金内酯信号转导的“去抑制化激活”机制、从分子水平上阐释了水稻籼粳杂种不育和广亲和性基因S5的作用机理及发现了控制水稻耐冷的基因组位点), 已经引领世界水稻乃至作物科学研究。该文对2016年中国本土植物科学若干领域取得的重要研究进展进行了概括性评述, 旨在全面追踪当前中国植物科学领域的发展前沿和研究热点, 与读者共享我国科学家所取得的杰出成就。     

2017年中国植物科学若干领域重要研究进展

2017年中国植物科学继续保持高速发展态势, 重大成果频出, 具体表现在中国植物学家在国际顶级学术期刊发表的文章数量平稳上升。中国植物科学领域的研究工作者成果精彩纷呈, 如新型广谱抗病机制的发现、水稻广谱抗病遗传基础及机制和疫霉菌诱发病害成灾机制研究等。2017年中国生命科学领域十大进展评选中, 有两项植物科学领域的研究成果入选。水稻生物学、进化与基因组学和激素生物学等领域学科发展突出。另外, 值得一提的是, 长期从事高等植物与代谢途径调控分子网络研究和水稻品种设计育种的李家洋院士的研究成果“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”荣获2017年国家自然科学一等奖。这一具有重大国际影响的开创性贡献标志着中国植物科学在该领域的国际科学前沿居于引领和卓越地位。该文对2017年中国本土科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了系统梳理, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域发展的最新前沿动态, 与广大读者共同分享我国科学家所取得的辉煌成就。     

中国科学家在解析独脚金内酯调控水稻株型的分子机制研究中取得突破性进展

阐明植物激素作用的分子机理一直是植物学研究的前沿和热点。如何调控作物的株型等重要农艺性状是绿色革命的核心内容。最近, 中国科学家在解析新型植物激素独脚金内酯的信号途径和阐明独脚金内酯调控水稻(Oryza sativa)株型的分子机制等方面所取得的重大原创成果入选“2014年度中国科学十大进展”。     

21世纪以来蕨类植物研究论文的发表情况: 基于Web of Science的数据统计

蕨类植物是地球上起源最为古老的维管植物, 在陆生植物演化中具有重要意义。本文通过Web of Science核心数据库(Core Collection)对目前所有关于“fern”、“lycophyte”、“pteridophyte”、“pteridophyta”等的科研论文进行了分析。结果表明: (1) 2000年后, 蕨类植物论文数量增加迅速, 特别是2006年以来增加显著, 现在年均已突破600篇; (2) 2010年以来的以蕨类植物为研究材料和对象的学科和研究领域变得越来越多元化, 多学科结合和交叉的研究方向成为新趋势; (3)中国正在成为蕨类植物研究的热点国家并且成果显著; (4)中国蕨类植物研究在快速发展的同时也出现了各研究机构之间的发展不同步。期望本论文能给蕨类植物的相关研究提供新的方向, 为中国蕨类植物工作者提供借鉴。     

2015年中国植物科学若干领域重要研究进展

2015年中国植物科学研究处于飞速发展的态势, 主要表现在中国植物生命科学家在国际顶级学术刊物发表文章的数量呈现出明显的优势。中国科学家在植物学诸多领域取得了骄人的成果, 如高等植物PSI与捕光天线的超分子复合物晶体结构的解析、水稻感知和耐受寒害机制、乙烯信号转导分子机制研究等。2015年中国生命科学领域十大进展中, 植物科学领域有两项成果入选。值得一提的是, 中国本土科学家因青蒿素的发现与抗疟疾药物新疗法的开创首次获得自然科学领域的诺贝尔奖, 标志着中国植物化学和中药学对人类健康事业的巨大贡献受到国际高度关注, 也标志着中国科学家围绕国家重大需求开展科学技术问题研究模式的有效性和影响力。中国植物科学从跟踪、并行, 逐渐迈入领跑学科发展的方阵。该文对2015年中国本土植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪当前中国植物科学领域发展的最新前沿和热点事件, 并与国内读者分享我国科学家所取得的杰出成就。     

2020年中国植物科学若干领域重要研究进展

2020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比上一年显著增加, 在植物发育、耐逆、系统进化和作物生物学等领域取得了重要研究进展。其中, “小麦抗赤霉病基因 Fhb7的克隆、机理解析及育种利用”和“提高作物品种氮肥利用效率的新机制”两项成果入选2020年度“中国生命科学十大进展”。该文总结了2020年我国植物科学研究取得的成绩, 简要介绍了30项代表性的重要进展, 以帮助读者了解我国植物科学发展态势, 思考如何更好地开展下阶段的研究, 服务国家需求。     

“一带一路”与生物遗传资源获取和惠益分享: 关联、路径与策略

“一带一路”倡议的提出具有重要的时代意义和深远的历史影响。“一带一路”的持续推进和贯彻落实也使得其发展面向和具体内容日趋多元和丰富。生物遗传资源获取和惠益分享已成为全球生物多样性领域长期、持续关注的焦点领域和热门话题, 其在理念、目标、方式与主体等方面与“一带一路”高度契合。对于中国而言, 在“一带一路”背景下开展生物遗传资源获取和惠益分享应选择双边路径为主、多边路径为辅的方案。未来“一带一路”倡议下中国与沿线国家开展生物遗传资源获取和惠益分享可能的策略包括：提出地区或区域性生物遗传资源获取和惠益分享行动规划, 实施地区或区域性生物遗传资源获取和惠益分享行动倡议, 持续推动国内生物遗传资源获取管制法律和监管体制创设, 开展生物遗传资源获取和惠益分享能力建设项目。     

Investment in plant research and development bears fruit in China

Recent rapid progress in plant science and biotechnology in China demonstrates that China’s stronger support for funding in plant research and development (R&D) has borne fruit. Chinese groups have contributed major advances in a range of fields, such as rice biology, plant hormone and developmental biology, genomics and evolution, plant genetics and epigenetics, as well as plant biotechnology. Strigolactone studies including those identifying its receptor and dissecting its complex structure and signaling are representative of the recent researches from China at the forefront of the field. These advances are attributable in large part to interdisciplinary studies among scientists from plant science, chemistry, bioinformatics, structural biology, and agronomy. The platforms provided by national facilities facilitate this collaboration. As well, efficient restructuring of the top–down organization of state programs and free exploration of scientists’ interests have accelerated achievements by Chinese researchers. Here, we provide a general outline of China’s progress in plant R&D to highlight fields in which Chinese research has made significant contributions.     

刺槐木质部栓塞脆弱性检测的方法比较

在全球变暖的背景下, 植物木质部栓塞脆弱性是林木死亡率升高的重要生理学因素。然而不同方法在长导管树种上建立的栓塞脆弱性曲线存在较大差异。该研究以长导管树种刺槐(Robinia pseudoacacia)为研究对象, 利用自然干燥法、Cochard Cavitron离心机法以及Sperry离心机法建立了栓塞脆弱性曲线, 旨在探讨不同检测方法的合理性。在Sperry离心法中, 使用了两种规格的转子, 从而对“开口导管假象”学说进行了检验。研究结果表明: 自然干燥法建立的栓塞脆弱性曲线为“s”形, 而Cochard Cavitron离心机法和Sperry离心机法建立的栓塞脆弱性曲线为“r”形; 自然干燥法与离心机法建立的曲线存在显著性差异, 且两种离心机法建立的曲线也具有显著性差异。尽管刺槐枝条的导管长度分布表明14.4 cm长的刺槐枝条具有更高比例的开放导管, 但用Sperry离心机法在27.4 cm和14.4 cm长茎段上建立的栓塞脆弱性曲线相似, 表明Sperry离心机法检测刺槐脆弱性曲线时未产生“开口导管假象”, 具有更为可靠的检测结果。     

Comparison of methods for detecting vulnerability of xylem embolism in Robinia pseudoacacia

在全球变暖的背景下, 植物木质部栓塞脆弱性是林木死亡率升高的重要生理学因素。然而不同方法在长导管树种上建立的栓塞脆弱性曲线存在较大差异。该研究以长导管树种刺槐(Robinia pseudoacacia)为研究对象, 利用自然干燥法、Cochard Cavitron离心机法以及Sperry离心机法建立了栓塞脆弱性曲线, 旨在探讨不同检测方法的合理性。在Sperry离心法中, 使用了两种规格的转子, 从而对“开口导管假象”学说进行了检验。研究结果表明: 自然干燥法建立的栓塞脆弱性曲线为“s”形, 而Cochard Cavitron离心机法和Sperry离心机法建立的栓塞脆弱性曲线为“r”形; 自然干燥法与离心机法建立的曲线存在显著性差异, 且两种离心机法建立的曲线也具有显著性差异。尽管刺槐枝条的导管长度分布表明14.4 cm长的刺槐枝条具有更高比例的开放导管, 但用Sperry离心机法在27.4 cm和14.4 cm长茎段上建立的栓塞脆弱性曲线相似, 表明Sperry离心机法检测刺槐脆弱性曲线时未产生“开口导管假象”, 具有更为可靠的检测结果。     

中国非地衣型大型子囊菌受威胁现状评估及致危因素

2018年5月22日是第25个国际生物多样性日, 生态环境部和中国科学院联合发布了《中国生物多样性红色名录——大型真菌卷》。子囊菌是真菌界物种数量最丰富的类群, 其中小型种类居多, 此次参评的我国非地衣型大型子囊菌(以下简称“大型子囊菌”)包括870种。评估结果表明, 我国大型子囊菌受威胁物种有24种, 其中疑似灭绝1种、极危6种、濒危3种、易危14种, 受威胁物种占评估大型子囊菌物种数的2.76%。此外, 无危的大型子囊菌189种, 占评估物种数的21.72%, 数据不足的616种, 占评估物种数的70.80%。本文对中国大型子囊菌红色名录评估的方法、过程和评估结果等进行了介绍, 对其受威胁现状、受威胁物种的区域分布、致危因素等进行了总结分析, 并提出了相应的保护措施和建议。分类学研究是进行红色名录评估的基础, 在未来相当长的一段时间里, 真菌资源调查和分类学研究仍然需要引起重视并投入资金。建议分类学工作者、保护区管理人员、业余爱好者群体和生态学家合作并广泛参与大型真菌受威胁状况的评估。