北京荨麻疹医院那个好 http://m.39.net/pf/a_9159711.html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。
年,我国植物科学研究继续呈现快速发展的态势,若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。中国植物学家在国际综合性学术期刊(如Cell、Nature和Science)以及植物科学主流期刊(MolecularPlant、ThePlantCell、PlantPhysiology和ThePlantJournal)发表的论文逐年增加。统计数据显示,年中国科学家在上述主流期刊上发表的研究论文(Article)总数仅占世界的8%(位居世界第6),到年则迅速增长至约36%,位居世界第1(表1)(数据来源:WebofScience核心合集)(检索时间:年7月4日)。对–年我国科学家在这4本主流期刊发表的研究论文进行关键词共现聚类(图1),显示出3年间中国植物科学研究热点及研究特征的转变。此外,据我刊不完全统计,年中国科学家在植物及相关学科主流学术期刊上发表的论文总数为(年为篇),其中篇(年为篇)发表在Science、Cell、Nature系列、PNAS、ThePlantCell和MolecularBiologyandEvolution等期刊,与年相比稳步上升。这些成绩的取得不仅得益于国家*策的支持,也与中国科学家持之以恒的努力息息相关。
表1–年中国与4个欧美国家在植物科学主流期刊(MP、PC、PP和PJ)的发文量比较(数据来源:WebofScience核心合集)
图1–年中国科学家在植物科学主流期刊MolecularPlant、ThePlantCell、PlantPhysiology和ThePlantJournal上发表论文的研究主题(数据来源:WebofScience,绘制时间:年7月2日)
使用VOSviewer软件对–年中国科学家在这4个学术期刊发表的研究论文进行关键词共现聚类。(A)年的研究主题:拟南芥蛋白激酶及盐胁迫下质膜依赖性内吞作用(蓝色);水稻基因差异表达和编码基因预测(玉米和大麦)及基因组共线性和DNA甲基化与脱甲基化(红色);丁香假单胞菌诱导的细胞死亡、系统获得性抗性等抗病性及植物免疫防御反应(橘色);物质代谢关键酶(如交替氧化酶和合酶复合物)、NO对氧化胁迫的调节、PSII循环电子流状态转换及三角状五肽重复蛋白研究(绿色);转录因子的功能及生物钟和根发育研究(*绿色);花发育和花器官特征及信号通路(淡粉色)。(B)年的研究主题:植物先天免疫、免疫激活、抗病性和防御机制(蓝色);PSI和PSII的叶绿素荧光,线粒体、叶绿体基因家族及相关突变体(红色);水稻基因组、相关代谢和自然变异,RNA序列的基因表达、进化发育与DNA甲基化(绿色);拟南芥盐胁迫(*绿色);植物生长发育与水分利用效率(淡粉色)。(C)年的研究主题:丁香假单胞菌诱导的细胞死亡、抗病性鉴定及基因家族对逆境的响应(蓝色);多倍体物种的进化和驯化、水稻开花时间和自然变异及玉米和大麦等的基因组,小麦(节节麦)的遗传多样性,序列的共线性(红色);光合作用的类囊体膜(PSI和PSII)蛋白、体内磷酸化作用、同源重组及三酰甘油积累(绿色);植物生长发育及其负调节子、叶绿素的生物合成与激素(生长素和脱落酸)蛋白(紫色);拟南芥质膜蛋白及细胞组织动态(*绿色)。
年,植物科学的亮点成果主要体现在如下6个方面。一是水稻生物学研究取得新突破。傅向东研究组发现水稻生长调节因子GRF4与生长抑制因子DELLA相互间的反向平衡赋予了植物生长与碳-氮代谢间的稳态共调节,揭示了提高“绿色革命”品种的氮肥利用效率并增加谷物产量的遗传机制(Lietal.,g)。这一重大发现预示着一场新的绿色革命即将到来,该成果入选年度中国科学十大进展。万建民研究组与相关单位合作,运用自私基因模型揭示了水稻杂种不育现象,探讨了“*性-解*”分子机制在水稻杂种不育中的普遍性,揭示了自私基因在维持植物基因组的稳定性和促进新物种形成中的重要作用;研究结果为创制“广亲和”材料,克服杂种不育障碍,充分利用杂种优势和野生种质资源,提高水稻单产奠定了基础(Yuetal.,)。
二是植物系统进化研究取得了系列突破性成果。陈之端研究组重建了中国被子植物生命之树,揭示了中国被子植物系统发育多样性形成的时空格局,并明确了属、种水平分别应该重点保护的热点地区,对我国保护区建设意义重大(Luetal.,a)。该成果入选年度中国生命科学十大进展。凌宏清、梁承志、王道文和张爱民研究组完成了乌拉尔图小麦材料G的基因组测序和精细组装,绘制出小麦A基因组7条染色体的分子图谱(Lingetal.,)。研究成果对进一步推动栽培小麦的遗传改良具有重要的理论意义和实用价值。叶凯研究组破译了罂粟基因组DNA密码,揭示了其合成重要药用化合物的关键步骤,这一发现为提高罂粟药用成分的产量及抗病性奠定了基础(Guoetal.,b)。黎志康研究组与相关单位合作,深入探讨了水稻起源、分类以及驯化规律,揭示了亚洲栽培稻的起源和群体基因组变异结构,剖析了水稻核心种质资源的基因组遗传多样性(Wangetal.,o),为水稻规模化基因发掘和复杂性状分子改良奠定了基础。
三是光生物学研究取得重要进展。李梅和章新*研究组解析了玉米PSI-LHCI-LHCII超级复合物3.3?分辨率冷冻电镜结构(Panetal.,)。该成果对人工光合作用体系的设计优化等应用研究均具促进作用。“中央研究院”(中国台湾)分子生物研究所李秀敏研究组揭示了叶绿体蛋白输入的新机制。他们以没有叶绿体内囊体的白色体为切入点,发现了蛋白质穿越叶绿体外围双膜的连接桥梁——TIC(Chenetal.,j)。
四是植物抗病研究获得重要突破。陈学伟研究组与相关单位合作,发现了水稻理想株型关键基因IPA1在水稻稻瘟病抗病过程中的作用,揭示了IPA1既能提高水稻产量又能提高对稻瘟病抗性的分子机制(Wangetal.,f)。该研究打破了单个基因不可能同时实现增产和抗病的传统观点,为高产高抗育种提供了实际应用新途径。
五是植物代谢组学研究取得重要进展。*三文研究组与罗杰研究组合作,利用多重组学大数据,揭示了驯化和育种过程中番茄果实营养及风味物质的变化规律,发现了调控这些物质的重要遗传位点(Zhuetal.,b)。这一成果不仅为番茄果实风味和营养物质遗传调控与全基因组设计育种提供了路线图,而且为其它植物次生代谢资源的开发利用提供了重要思路。
六是农业绿色发展领域取得新成果。张福锁研究组证明绿色增产增效技术可大面积实现作物增产和环境减排双赢,回答了持续增产是否必需依赖水肥资源的大量投入,以及作物高产、养分资源高效和环境保护能否协同等国内外学术界一直争论的重大科学命题,为中国农业走出一条产出高效、产品安全、资源节约和环境友好的现代化农业发展道路绘制了蓝图,也为全球可持续集约化现代农业发展提供了范例(Cuietal.,b)。
伴随着中国植物科学研究的快速发展,我国主办的植物科学类期刊如MolecularPlant(MP)和JournalofIntegrativePlantBiology(JIPB)也呈现出蒸蒸日上的良好态势。MP的上升势头尤为明显,其年的影响因子为9.,而年的影响因子已突破10,达到10.,远超植物科学领域的老牌期刊ThePlantCell,在世界植物研究性期刊中排名第二(数据来源:JCR)。由中科院植物所和中国植物学会主办的JIPB年的影响因子再创新高,5年影响因子达到4.,连续7年位居Q1区。科技期刊是科技信息的重要载体,其影响力的稳步提升对推动我国的科技创新发展意义重大。
下面我们将对年中国植物科学领域的重要成果按不同方向进行系统梳理(资料来源:国际著名的综合性学术期刊及植物科学主流期刊),以帮助读者更好地了解中国植物科学发展的最新前沿和热点。由于资料收集和篇幅所限,无法穷尽所有,敬请同行谅解
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