知耕快报|蓝藻通过光合作用可产生油；通过操纵感病基因实现广谱抗病的新策略；牛津纳米孔测序伦敦证交所I...
『知耕.快报』知耕定期准时摘取农业科技领域重要的、有价值的产品技术动态及新闻资讯，可能改变这个行业的信息都在其列。
目录
学术界
○ Nature Commun：华中农大开发QTL快速定位克隆的RapMap方法
○ Nature Commun: 进化的机器学习方法通过转录组数据预测表型
○ Science: 我国人工合成淀粉研究取得原创性突破
○ Science：光合产物和光信号对于豆科植物根瘤发育和共生固氮的谜底被揭示
○ Cell: 通过操纵感病基因实现广谱抗病的新策略
产业界
○ 植物家与美国细胞脂肪Mission Barns将合作开发细胞脂肪与植物蛋白混合产品|细胞肉
○ 透云生物莱茵衣藻一期项目生产线进入试生产阶段|植物反应器
○ 华阳新材拟募资5.5亿元加码可降解新材料领域布局|可降解材料
○ 蔚蓝生物牵头成立“青稞高值化产业开发研究中心”
○ 中国农大携手保定打造乡村振兴“保定样板”
○ DLF Seeds 宣布投资 350 万英镑用于先进的加工设施|加工设备
○ 科学家开发出治疗皮尔斯病的有机疗法|生物农药
○ 草甘膦：欧洲食品安全局 (EFSA) 和欧洲化学品管理局 (ECHA) 展开磋商|农药安全
资本界
○ 基因测序·今是科技完成超亿元B轮融资
○ 基因测序·牛津纳米孔伦敦证交所IPO
○ agtech平台·Semios 筹集 1 亿美元资金以在全球扩展 agtech 平台
○ 生物技术·Perfect Day完成3.5亿美元的D轮融资并计划在未来12个月内IPO
○ 植物原料·AAK收购卵磷脂生产商BIC Ingredients
其他
○ 中国科研团队获国际核技术农业应用领域最高奖项
○ 有序推进生物育种等领域产业化应用|国内政策
○ 最高法深入调研持续加强种业刑事审判指导|国内政策
○ 欧盟“针对某些新基因组技术生产的植物的立法”的反馈征集|海外政策
01
学术界
PNAS：蓝藻通过光合作用可产生油
甘油三酯（TAG）是许多生物中最重要的存储脂质。许多木本植物的果实是油品的重要来源，长期以来一直被人类用作油脂的生产者。但是，借助光从水和二氧化碳中产生油的能力，对于所有植物而言，基本上都是共有的。然而到目前为止，科学家一直认为蓝藻缺乏这种特性。
德国科学家PANS发表研究揭示了在蓝藻PCC6803中能够产生甘油三酯和蜡酯，并鉴定了蓝细菌中负责三酰基甘油合成的基因slr2103，开辟了使用原核光合细胞产油的可能性。
开辟了在生物技术应用中使用原核光合细胞生成油的可能性。与产油的植物不同，蓝细菌不需要耕地，只需装在含有培养基的容器以及足够的光和热中就足以满足它们的需求。此外，尽管其生产油的能力仍然有限，但是蓝藻可以相对容易地进行基因修饰。之后通过基因编辑等手段可能大大提高石油产量。
论文链接：
https://www.pnas.org/content/early/2020/02/25/1915930117
Sci Adv：充电10秒钟，发光几分钟的植物
近日，Science Advances发表论文，该研究通过选用一种可以形成纳米颗粒的名为铝酸锶的化合物作为磷光体，创造出一种“光电容器”，并且他们在将铝酸锶纳米颗粒植入植物之前，先将颗粒包裹上二氧化硅，以此来保护植物免受化合物的伤害。这些直径约为几百纳米的颗粒可以钻入位于叶片表面的气孔，然后顺利进入到植物体内。它们会在被称为叶肉的海绵状层中聚集，并在那里形成一层薄膜，这种薄膜可以吸收来自阳光或 LED 的光子。研究发现，当这些被植入了纳米颗粒的植物在蓝色的 LED 下照射 10 秒钟后，就可以发出约一个小时的光，并且光线在最开始的五分钟里可以维持最亮水平，随后再逐渐减弱，这些植物可以连续充电至少两周。
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abe9733
Nature Commun: 进化的机器学习方法通过转录组数据预测表型
基于基因组特征推断表型结果是当代系统生物学所面临的挑战。2021年9月24日， Nature Communications 发表的研究论文，该研究构建了一个分三步的机器学习方法，将表型与基因的表达水平结合在一起，以在进化上保守的基因作为机器学习的特征，根据物种内或物种间共享的转录组来预测表型。将这种方法应用于氮利用效率（NUE）相关基因的研究中，作者发现在进化上保守的氮响应基因的转录组的应用可以减少机器学习的特征维度，并最终提高从基因到表型模型的预测能力。作者认为该研究在多个领域具有广泛的适用性。
论文链接：
https://www.nature.com/articles/s41467-021-25893-w.pdf
Science: 我国人工合成淀粉研究取得原创性突破
9月24日凌晨，《科学》杂志刊发了中国科学院天津工业生物技术研究所（以下简称天津工生所）在淀粉人工合成方面取得的重大突破性进展。该研究在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。
在该研究中，研究团队采用一种类似“搭积木”的方式，联合中科院大连化学物理研究所，利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下还原成碳一（C1）化合物，然后通过设计构建碳一聚合新酶，依据化学聚糖反应原理将碳一化合物聚合成碳三（C3）化合物，最后通过生物途径优化，将碳三化合物聚合成碳六（C6）化合物，再进一步合成直链和支链淀粉（Cn化合物）。这一人工途径的淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍，向设计自然、超越自然目标的实现迈进一大步，为创建新功能的生物系统提供了新科学基础。
论文链接：
https://doi.org/10.1126/science.abh4049
《中国农业科学》：分子植物育种助推南繁种业转型升级
论文链接：
Science：光合产物和光信号对于豆科植物根瘤发育和共生固氮的谜底被揭示
共生固氮是自然界生物可用氮的最大自然来源，影响农业和自然生态系统的生物量和碳沉积。豆科植物进化出根瘤使得根瘤菌在其中进行共生固氮，这是一个高耗能的过程，研究表明即使提供足够的光合产物，如果没有光，豆科植物也不能共生固氮，但是，为什么光合产物和光信号对于豆科植物根瘤发育和共生固氮都是必须的，一直是豆科植物共生固氮领域的未解之谜。
2021年10月1日，河南大学在Science上发表研究论文，揭示了CCaMK-STF-FT模块整合地上光信号和地下共生固氮信号，调控根瘤形成的机制。该机制使宿主植物的根能够感知地上环境是否能可持续地为地下共生固氮提供必需能量，从而开启根部共生结瘤。该研究揭示了植物地上-地下协同发育的新机制，为设计在暗处也可以共生固氮的新型植物提供了关键技术手段，为优化生物圈碳-氮平衡提供了新思路。
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abh2890
Cell: 通过操纵感病基因实现广谱抗病的新策略
作为世界近一半人口的主要粮食来源，水稻的产量和品质受到各种病原菌的严重影响。发掘广谱持久的抗病品种是控制水稻病害的有效策略。然而，随着病原菌的不断进化，植物抗病基因所建立的免疫屏障易被不断变化的病原菌毒性效应蛋白所攻克，这类病原菌效应蛋白攻击并操纵植物的靶标，抑制抗病性。这类植物靶标往往是感病基因。近年来，人们发现可通过对植物感病基因的操控，也可以实现对病原菌的广谱抗性，成为植物抗病育种的新技术。
2021年9月30日，Cell在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心的研究论文，揭示了一条以ROD1为核心的植物免疫抑制信号通路和蛋白三维结构模拟（structural mimicry）所介导的植物-病原菌共进化模型。同时，该研究还说明植物能够选择与气候条件相适应的免疫策略，以达到最佳的抗病与生长发育适应性的平衡。他们也发现ROD1的功能在禾谷类作物中是保守的，并提出了可以通过操纵感病基因实现广谱抗病的新策略，对培育稳产高抗的作物品种具有重要参考价值。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.09.009
02
产业界
植物家与美国细胞脂肪Mission Barns将合作开发细胞脂肪与植物蛋白混合产品|细胞肉
据proteinreport报道，植物家HEROTEIN已与美国细胞农业食品技术公司Mission Barns（细胞培养动物脂肪的全球领导者）建立了战略伙伴关系，共同为中国市场开发由细胞脂肪和植物蛋白质混合而成的非转基因混合产品系列。通过这次合作，HEROTEIN有能力成为中国第一个将此类产品商业化的公司，这些产品将具有植物蛋白的健康和可持续发展优势，但其味道和质地更像肉类。
透云生物莱茵衣藻一期项目生产线进入试生产阶段|植物反应器
据山西新闻网报道，全球首条莱茵衣藻生产线进入试生产阶段。长治市潞城区投资3亿元的山西透云生物科技有限公司莱茵衣藻一期项目生产线进入试生产阶段，目前已有一条由2个50升、2个1500升、6个18000升的发酵容器组成的生产线投入试生产阶段，其余生产线均已进入最后调试阶段，若试生产顺利，可于10月份产出产品。该项目设计为年产莱茵衣藻粉4000吨，年销售收入可达10亿元。
华阳新材拟募资5.5亿元加码可降解新材料领域布局|可降解材料
公司9月28日公告称，拟非公开发行股份募集资金总额不超过5.5亿元，扣除发行费用后将全部用于新材料6万吨/年PBAT项目、2万吨/年生物降解改性材料及塑料制品项目、2万吨/年全系列生物降解新材料项目。
今年上半年，华阳新材通过收购山西华阳生物降解新材料有限责任公司100%股权，布局生物降解新材料产业，拓展转型发展战略空间。山西华阳生物降解新材料有限责任公司系公司6万吨/年PBAT生物降解新材料和2万吨/年生物降解塑料制品项目的实施主体，也是公司生物降解新材料产业的运营平台。目前该项目已开工建设，尚未投产。
蔚蓝生物牵头成立“青稞高值化产业开发研究中心”
为加快推动青稞产业高值化发展，拓宽青稞推广应用领域，由第九批青岛援藏干部牵线，青岛蔚蓝生物集团有限公司牵头成立“青稞高值化产业开发研究中心”。中心将以市场为导向，陆续推出形式多样的青稞基新产品，逐步改变青稞产业粗放加工为主的现状，抓住“大健康”产业发展契机，推动青稞产业向高值化、功能化、健康化方向发展。
西藏青稞是一种高原特色的作物，含有β-葡聚糖、γ-氨基丁酸、多酚、黄酮类以及花青素类等多种天然活性物质，对这些功能成分的深入开发，将会大大提升青稞的产业价值。蔚蓝生物将充分发挥生物技术优势与青稞高值化开发，实现青稞与现代食品工业的匹配与融合。
中国农大携手保定市政府打造乡村振兴“保定样板”|数字农业
9月28日下午，中国农大与河北保定市人民政府签署农业科技创新合作协议，共建保定国家农业高新技术产业示范区，打造引领产业发展的国家级乡村振兴先行区。
项目合作具体内容包括共建“一院、四中心、三集群、两机制、1+N个试点县”，“一院”即共同筹建京津冀现代农业协同创新研究院，“四中心”即模式动物（猪）创新研究中心、作物分子育种创新中心、乳腺生物反应器国家重大转基因专项中心、玉米全程机械化智能化中心，“三集群”即生命健康产业集群、生物育种产业集群、人才培育产业集群，“两机制”即成果发布与项目招商对接机制、合作评估机制，“1+N个试点县”即以涿州市为试点先行培育打造全国乡村振兴科技支撑试点县，同时储备培育若干个试点县。壤活力。
世界领先的草种育种商 DLF Seeds 将投资 350 万英镑，在其位于伍斯特郡 Inkberrow 的主要种子加工基地新建最先进的混合和分配设施。这是在 2015 年在爱丁堡附近的布罗克斯本苏格兰工厂投资 300 万英镑的基础上实现的，该工厂自动化并彻底改变了饲料草和三叶草混合物进入农业市场的处理方式。该投资包括一个新的用于便利设施和消费品的全自动混合设备，同时释放现有的混合能力，使环境管理、覆盖作物和野花的吞吐量增加三倍。
皮尔斯病 (PD)是两最致命的葡萄树疾病之一，葡萄藤蔓通过害虫啃食葡萄藤，注入导致感染PD。然后病毒会堵塞木质部，从而限制水分和养分流向葡萄藤的其余部分，从而导致枯萎、叶子烧焦，并最终在 1 到 5 年后死亡。近日，德克萨斯 A&M 研究人员与一家日本制药公司合作，可能已经找到了一种不仅可以预防 PD，而且可以在没有感染太长时间的葡萄藤中治愈皮尔斯病（PD）的方法。治疗的关键，称为 XylPhi-PD，是一种无害的病毒，它被注射到受感染的植物中并吃掉导致 PD 的细菌。日本大冢制药的美国子公司 A&P Inphatec 的营销总监 James Olson 表示，它可以用作“治疗”（只要葡萄藤的 PD 不超过两年），也可以用作预防干预。
草甘膦：欧洲食品安全局 (EFSA) 和欧洲化学品管理局 (ECHA) 展开磋商|农药安全
草甘膦是一种广泛用于植物保护产品 (PPPs) 的化学品。欧盟委员会于 2017 年授予草甘膦为期五年的批准。目前该草甘膦获准在欧盟使用至 2022 年 12 月 15 日。近日EFSA 和欧洲化学品管理局 (ECHA) 已开始就草甘膦的初步科学评估进行平行磋商。磋商将持续 60 天，鼓励所有感兴趣的各方做出贡献。在平行磋商中，EFSA 将收集关于草甘膦更新评估报告的反馈。预计将在 2022 年下半年完成其工作。欧盟委员会与来自 27 个欧盟成员国的风险管理人员一起，然后将决定是否延长草甘膦在欧盟使用的批准。
03
资本界
人工智能·Ceres Imaging 获得 2300 万美元 C 轮融资
Ceres Imaging成立于 2014 年，是一家使用航拍图像和数据分析帮助种植者改善农业实践的精准农业供应商，提供精准农业革命背后的科学，为美洲和亚太地区更高效的农业运营提供动力。随着精准农业行业成为全球农民面临气候变化和关键水资源管理问题的关键解决方案，Ceres Imaging 的增长正在迅速加速。Ceres 成像技术通过创新的数字移动界面部署实时数据，使种植者能够快速量化作物压力模式并确定纠正措施的优先级。近日该公司宣布已在 C 轮融资中筹集了 2300 万美元，由 XTX Ventures 和 REMUS Capital 领投，Insight Partners 和 B37 Ventures 跟投.通过这项新投资，Ceres Imaging 将进一步扩展其端到端解决方案套件，支持开发更先进的人工智能应用程序，以改善农场层面的灌溉管理实践和资源利用效率。
基因测序·今是科技完成超亿元B轮融资
9月29日，纳米孔基因测序企业今是科技宣布完成超亿元B轮融资。本轮融资由华创资本领投，红杉中国、国药资本、荣安创投、惠远资本、取势成长基金，以及老股东苇渡资本、达润资本跟投，取势资本担任独家财务顾问，资金将用于纳米孔基因测序仪的研发和商业化。
今是科技致力于让基因测序成为精准医疗的常规手段，公司基于“边测序边合成”技术路线研发的纳米孔测序仪，解决了基因测序成本高、效率低，数据质量不佳的痛点，可实现 “几小时、几百元”进行人类全基因组测序的目标，有望推动纳米孔测序仪在临床广泛应用
基因测序·牛津纳米孔伦敦证交所IPO
历时 16 年，高达 18 轮融资，在获得累积近 10 亿英镑投资后，英国独角兽、DNA 测序公司牛津纳米孔（Oxford Nanopore Technologies Ltd.）于近日登陆伦敦证券交易所。其基本原理是 MinION 中的高分子膜具有很高的电阻，膜上有微小的蛋白质纳米孔。使用时，在膜的两端施加电势，电流就会从纳米孔流过；DNA 链穿过纳米孔时，不同的 DNA 碱基会以不同的方式干扰流过该孔的电流。根据收集到的电流信号，就能解读出通过纳米孔的 DNA 序列。牛津纳米孔长期以来被认为是二代和三代测序的辅助技术，而非替代，其占有的市场更多偏下游终端医院或临床场景，即需要时效性的场合，例如病原微生物快速检测等。虽然牛津纳米孔主要收入来源是进行科学研究的大学和实验室，但该公司计划进军应用基因组学市场，包括制药、食品、水安全和农业，据称其价值可能达到数百亿英镑。
数字农业· Semios 筹集 1 亿美元以在全球扩展 agtech 平台
精准农业平台Semios，也是全球最大的独立农业科技解决方案提供商之一，近日宣布已筹集 1 亿美元资金，由Morningside Group领投。这笔资金将使农业科技供应商能够加速其研发和解决方案的部署，以帮助全球种植者减少化学投入、更好地管理水资源、组织农业数据并改善作物结果。迄今为止，Semios 已筹集了超过 2.25 亿美元的外部资金。将第三方农业解决方案整合到其作物管理平台正在帮助种植者在一个地方最准确地了解作物的发育情况，从而改进决策并最终在更不稳定的气候和更具挑战性的生长条件下获得更好的作物结果。
生物技术·Perfect Day完成3.5亿美元的D轮融资并计划在未来12个月内IPO
该公司目前估值约为 15 亿美元，并计划在未来12个月内上市。
植物原料·AAK收购卵磷脂生产商BIC Ingredients
卵磷脂是一种天然乳化剂，由大豆、向日葵和油菜籽等植物油提取。据Foodbev Media报道，近日，植物油脂供应商AAK宣布收购BIC国际控股公司的卵磷脂部门BIC Ingredients，收购金额未公开。这将进一步推进AAK成为特种卵磷脂主要供应商的战略。BIC Ingredients是BIC 国际控股的子公司，主要业务是从全球多个地区采购原材料来生产卵磷脂——一种由大豆、向日葵和油菜籽等植物油组成的天然乳化剂。据悉，此次收购后AAK将把BIC Ingredients的产品组合纳入其目前以Akolec品牌销售的特种卵磷脂产品中。
04
其他
中国科研团队获国际核技术农业应用领域最高奖项
近期，在维也纳举办的核技术农业应用领域国际最高奖项颁奖仪式上，中国国家原子能机构组织选拔推荐的中国科学家团队荣获卓越成就奖、杰出女性奖和青年科学家三大奖项。其中，中国农业科学院“小麦诱变育种”研究团队荣获“卓越成就奖”。农业科学院作物科学研究所副研究员郭会君、湖南省核农学与航天育种研究所研究员杨震分别荣获“杰出女性奖”和“青年科学家奖”。
有序推进生物育种等领域产业化应用|国内政策
中共中央政治局 9 月 29 日下午就加强我国生物安全建设进行第三十三次集体学习。会议强调要加快推进生物科技创新和产业化应用，推进生物安全领域科技自立自强，打造国家生物安全战略科技力量，健全生物安全科研攻关机制，严格生物技术研发应用监管，加强生物实验室管理，严格科研项目伦理审查和科学家道德教育。要促进生物技术健康发展，在尊重科学、严格监管、依法依规、确保安全的前提下，有序推进生物育种、生物制药等领域产业化应用。要把优秀传统理念同现代生物技术结合起来，中西医结合、中西药并用，集成推广生物防治、绿色防控技术和模式，协同规范抗菌药物使用，促进人与自然和谐共生。
最高法深入调研持续加强种业刑事审判指导|国内政策
9月16日，最高人民法院刑一庭会同农业农村部种业司、法规司与重点种业企业、专业种业维权公司、基层执法队伍、农业技术专家、学者等进行座谈调研。据了解，最高人民法院将持续加强审判指导，在广泛调研的基础上，及时制定相关的刑事审判指导意见，指导各级法院依法审理涉种业问题的刑事案件，从严打击套牌侵权和制售假劣种子等犯罪行为，与相关部门形成合力，为推动种业健康有序发展，实现种业振兴提供有力刑事司法保障。
欧盟“针对某些新基因组技术生产的植物的立法”的反馈征集|海外政策
欧盟委员会目前正在就其初始影响评估和政策路线图咨询利益相关者，以制定针对某些新基因组技术生产的植物的未来立法。反馈期开放至 2021 年 10 月 22 日。该倡议将基于委员会关于新基因组技术的研究结果，为通过定向诱变和顺生获得的植物及其食品和饲料产品提出法律框架。其目的是保持对人类和动物健康及环境的高度保护，促进农业食品系统的创新，并为实现欧洲绿色协议和“从农场到餐桌”战略的目标做出贡献。此路线图的反馈将发布在欧盟委员会网站上。