破解“复粒稻”多粒簇生之谜、发掘玉米密植的智慧株型基因、解码全球地方种质资源助力现代小麦育种、发现番茄风味育种的“糖刹车”基因……2024年，我国农业科技前沿研究水平取得哪些研究成果？

11月21日，第十二届中国现代农业发展论坛暨2025中国农学会年会在浙江大学召开，会上中国农业科学院农业信息研究所副所长代辛发布了《2025中国农业科学重大进展》报告。

该报告由中国农业科学院农业信息研究所科技情报分析与评估创新团队研制，遴选了10项能够充分代表2024年我国农业科技前沿研究水平、取得重大突破性进展的基础科学研究成果。中国网记者为你揭晓。

破解“复粒稻”多粒簇生之谜。该研究破解了优异水稻种质“复粒稻”多粒簇生的遗传基础，发现精准控制植物激素油菜素甾醇（BR）的空间分布，规避激素副作用，增加穗粒数从而增产。该研究揭示了BR含量变化控制自然界簇生现象的普遍机制，对激素调控的分子育种利用具有启发性意义，为培育高产水稻新品种提供了重要遗传资源。

发掘玉米密植的智慧株型基因。该研究鉴定了控制玉米“上紧下松”的智慧株型基因lac1，揭示了其响应光信号促使玉米适应密植的分子机制，开发了快速编辑靶基因的“一步成系”技术体系。该研究证实了智慧株型的增产潜力，为培育耐密高产新品种提供了重要基因资源与技术支撑，为未来作物株型育种提供了重要参考。

解码全球地方种质资源助力现代小麦育种。该研究追溯了来自世界三十多个国家的全套小麦种质资源，寻回了丢失的遗传多样性，提出了从基因组到育种之路的4D策略（Decode解码、Discover发现、Design设计和Deliver实现）。该研究建立了种质资源－基因组－表型组的全基因组设计育种技术体系，搭建了国际小麦从基因组到育种G2B开放性技术平台，是“技术走出去，资源引进来”的充分体现，推动小麦遗传研究国际化信息化。

完整揭示水稻十万年演化史。该研究建立了从野生稻到人工驯化水稻的植硅体鉴定指标，构建了10万年连续的高精度年代地层序列。该研究确立了上山文化作为世界水稻起源地的科学地位，是农业起源与人类－植物协同演化研究的重大突破，为世界农业起源格局与人类文明演进提供了关键科学证据。

发现番茄风味育种的“糖刹车”基因。该研究现了抑制番茄果实糖积累的刹车基因CDPK27，阐明了番茄果实中糖积累的分子调控机制，成功解决了提高果实糖含量但不影响果实大小的育种难题。该研究系统提出了操控种子大小和数量提升果实糖含量的技术路径，为解决育种中兼顾品质和产量的难题提供了新思路。

揭示植物劫持病原菌致病因子诱导基础免疫的机制。该研究发现植物多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白（PGIP），通过劫持病原菌致病因子酶（PG），形成蛋白复合物，将其转化为免疫信号，激活自身免疫。该研究揭示了植物“反向劫持”实现免疫应答的分子机制，为理解植物－病原互作提供了全新范式，通过改造PGIP为抗病育种奠定了关键理论基础。

猪基因调控图谱赋能高效育种。该研究成功构建了全球首个跨多组织的猪基因调控图谱，系统解析了遗传变异如何调控基因表达并影响复杂性状。该研究破解了猪经济性状形成的分子调控基础，为分子设计育种提供了全新理论工具与基因资源，并为猪作为人类生物医学模型提供了关键理论支撑。

绘制全球农田氨排放高清图景。该研究采用机器学习方法构建全球农田高分辨率氨排放数据集，揭示了三大粮食作物（水稻、小麦和玉米）农田氨排放的全球格局、驱动因素和减排潜力，并修正了传统方法对全球排放总量的显著高估。该研究对于保障粮食安全的政策制定与管理实践具有重要指导意义，也展示了大数据与人工智能支撑可持续发展目标达成的巨大潜能。

揭示全球供应链放大未来极端气候的经济成本。该研究突破了国际长期存在的地球系统模式和社会经济模式无法有机耦合的壁垒，量化了未来高时空分辨率热浪事件在全球范围内造成的人体健康影响、劳动效率下降、产业链间接损失经济成本。该研究为农业系统应对极端热浪挑战提供了理论支撑，为未来农业气象灾害风险预测、农业劳动适应管理和灾害保险金融服务等提供了科学基础与方法工具。

微生物组建模工程化助力生物修复。该研究开发了基于代谢模型的合成微生物组从头设计工具SuperCC，建立“自上而下”和“自下而上”相结合的合成微生物组设计构建体系，实现对污染物降解效率的大幅提升。该研究为合成微生物组的设计构建提供理论支撑和技术方法，为污染环境的生物修复开辟新路径。