近日,东北农业大学大豆遗传改良团队陈庆山教授团队齐照明研究员在植物学TOP期刊Plant, Cell & Environment(五年IF=7.6,中科院1区Top期刊)发表《Enhancing Food Production through Modern Agricultural Technology》和《Soybean Oil and Protein: Biosynthesis, Regulation and Strategies for Genetic Improvement》的综述论文。

《Enhancing Food Production through Modern Agricultural Technology》论文综述了应对紧迫粮食安全问题的潜在解决方案,这些方法不仅旨在满足当前日益增长的粮食需求,同时也致力于推动农业实践的长期可持续发展。随着世界的发展,人口增长和全球气候变化的双重挑战给农业系统带来了巨大的压力,粮食产量的增长率明显落后于全球人口的扩张。

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作物生物技术的进步是保障粮食安全、提升农业产量以及应对人口增长与可耕地减少等挑战的关键路径。探讨了一系列旨在增强作物恢复力和生产力的创新策略,重点综述了研究人员开发出的适应多种气候条件的新型作物品种。这些品种不仅在抗病性和抗除草剂能力方面取得了显著提升,还提高了产量。此外,论文还强调了可持续农业和智慧农业实践的重要性,认为这些方法是进一步提高作物生产力、实现农业可持续发展的核心要素。

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多种农业技术促进农业生产实践模式图

东北农业大学博士生于楷鑫为论文第一作者,硕士生赵斯琪,孙博为论文共同第一作者,东北农业大学齐照明研究员和陈庆山教授为论文通讯作者。论文得到了国家自然科学基金(32201755, 32472108),国家重点研发项目(2023ZD0403201-03, 2021YFF1001202),海南崖州湾种子实验室-中国国家种子集团公司联合项目(B23YQ1503),国家大豆产业体系(CARS-04-PS07),黑龙江省双一流培育项目(LJGXCG2022-035)等项目的支持。

https://doi.org/10.1111/pce.15299

东北农业大学齐照明研究员/英国伯明翰大学Christine Foyer教授联合发表大豆蛋白质和油分含量的遗传改良综述论文《Soybean Oil and Protein: Biosynthesis, Regulation and Strategies for Genetic Improvement》论文结合近年来的大豆品质相关研究,分析了大豆种子中蛋白质和油分含量出现此消彼长现象的原因。综述了脂肪酸和蛋白质在质体、细胞质和内质网之间的运输途径及相关机制。此外,该综述进一步整理了与蛋白质和脂肪酸生物合成相关的转录调控网络信息。

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大豆生长发育过程中光同化物和含氮物质的运输过程

在此基础上,还讨论了利用这些基因以提高大豆食用价值的策略。包括在野生种质中发现优异的等位变异,从而克服困扰高产、高蛋白和高油大豆育种的遗传瓶颈效应。通过增加碳源来控制大豆油分和蛋白质的积累,克服蛋白质与含油量之间的负相关,保持多种性状之间的平衡关系,是提高大豆品质的关键。最后,讨论了多组学技术加速大豆育种,将基因组学、群体遗传学、基因图谱和功能基因组学结合起来进行作物设计,有助于提高农业的可持续性,满足日益增长的营养和工业需求。

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改良大豆品质的策略

东北农业大学农学院齐照明研究员和英国伯明翰大学Christine Foyer教授为论文共同通讯作者,东北农业大学农学院大豆遗传改良团队博士研究生李慧为论文第一作者,已毕业硕士研究生孙佳和硕士研究生张颖为论文共同一作。该论文得到了国家自然科学基金(32201755,32472108)、国家重点研发计划(2021YFF1001202)、大豆产业体系(CARS-04-PS15)和黑龙江省双一流培育项目(LJGXCG2022-035)等支持。

https://doi.org/10.1111/pce.15272

来源:东北农业大学