作物高光效的生物学基础

光合效率 遗传调控网络 分子育种 粮食产量

光合作用是作物产量形成的基础，90%以上的干物质来自光合作用，光合作用效率高低决定着作物产量的高低。高光效的生物学基础是国际上长期悬而未决的重大科学问题，涉及光能吸收/传递与转换、电子传递、碳同化三个复杂的生理生化过程。叶片解剖学结构形成与叶绿体发育也决定着作物光合作用效率。目前主要农作物的光能利用效率仅为1%左右，阐明作物高光效的生物学基础，大幅提升光能利用效率，是从根本上提升作物单产的重要途径，有望引起新一轮的育种革命。

推荐机构： 中国农学会

2024年度

全球气候变化背景下作物如何适应土壤环境？

作物遗传 土壤环境 全球变化 农业资源

当今和未来很长时间内，人类活动强烈、快速且持续性地影响全球气候环境，包括大气中温室气体（如二氧化碳、甲烷和氧化亚氮）的浓度增加、平均气温的上升、极端天气事件的增加，以及由此带来的土壤环境和动植物物种分布等变化。 土壤和温光环境是植物生长发育及其演化适应的基础。气候变化对农业生产的影响包括（1）降雨和温度变化：气候变化可能导致降雨分布和数量的变化以及温度的升高，从而影响农作物的生长和产量；（2）土壤质量下降：气候变化可能导致土壤质量下降，影响农作物的生长和产量；（3）水资源不足：气候变化可能会导致水资源的不足，对农业生产造成威胁。因此，利用最新的生物和环境技术手段，解析农作物基因与环境互作的分子与遗传机制，一方面是预判未来作物适应环境变化的基础前沿科学问题，另一方面也可以用于相应的作物未来设计育种。

推荐机构： 中国植物营养与肥料学会

2023年度

如何整合多组学对生物的复杂性状进行研究？

多组学 复杂性状 大数据 机器学习

如何整合多组学对生物的复杂性状进行研究，解析相关的分子机制，这将为今后相关产业的发展提供重要的依据。如在人上，采用多组学对于复杂疾病如癌症、复杂遗传病形成机理的研究，可以有效地对于相关疾病进行预测以及采取相关的治疗手段。在动物上，则可以对如肉质性状等复杂性状进行选择，提升肉产品的品质；而且对于相关疾病等的研究，一方面可以提升肉、蛋、奶的产量，另一方面，很多的动物可以作为模式动物，促进人类相关例如衰老、疾病等的研究。综上，如何利用多组学的数据，去更精准地解析动物的复杂性状形成机制、以及相关的生理过程，将对农业生产产业、人类疾病研究等方面有着重要的意义。

推荐机构： 中国畜牧兽医学会

2022年度

农作物基因到表型的环境调控网络是什么？

基因 表型 环境

“淮南为橘，淮北为枳”，生动说明了环境影响农作物育种和栽培有效性的重要程度，因此外界环境因子对基因到表型的过程调控机制及其作用网络是一个重大科学问题。涉及到环境响应、基因表达、性状发育、品质形成等复杂的内外协同调控过程。研究农作物基因到表型的环境调控网络，有望提高农作物育种效率，实现定向育种与精确栽培。

推荐机构： 中国农学会

2021年度

绿色农药创新研究和原创性靶标的发现

绿色农药 技术创新 原创性靶标 生态安全

推荐机构： 中国植物保护学会

2018年度

植物工厂人工环境条件下植物的生长发育调控

植物工厂 人工环境 环境控制 生长调控

推荐机构： 中国园艺学会

2018年度