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2022年林草科技十大進展

來源：中國林學會林業(yè)科技管理專業(yè)委員會　發(fā)布日期：2023年5月15日　訪問次數：4405

為深入學習貫徹落實黨的二十大精神和習近平總書記關于科技創(chuàng)新的重要指示批示精神，全面梳理總結我國林草2022年所取得的科技成就，充分發(fā)揮優(yōu)秀科技成果在促進林草事業(yè)高質量發(fā)展中的示范引領作用，中國林學會、國家林草局科技司組織開展了2022年林草科技十大進展評選活動，并委托中國林學會林業(yè)科技管理專業(yè)委員會具體承辦。通過公開征集、形式審查、專家評審、評審委員會終審等程序，評選出2022年林草科技十大進展，現予以公布。

1、破譯油茶基因密碼，助力油茶分子設計育種

2022年，中國林業(yè)科學研究院亞熱帶林業(yè)研究所、江西省林業(yè)科學院、中南林業(yè)科技大學等單位科研團隊成功組裝了染色體級別高質量油茶、紅花油茶和狹葉油茶基因組，揭示了油茶物種進化歷史及其種子高油脂、高不飽和脂肪酸含量的馴化機制，闡明了油茶各物種的“前世今生”，繪制了茶油及其活性成分生物合成途徑及其基因簇，解析了種子油脂和油酸含量“雙高”的遺傳學機制和油茶自交不親和遺傳特性，創(chuàng)建了油茶品種DNA指紋圖譜，為油茶籽油產量與品質性狀分子改良提供了理論基礎。

2、菌草綜合利用技術取得重要突破

福建農林大學科研團隊建立了菌草遺傳轉化體系，成功實現異源微管蛋白在綠洲1號中的高效表達，建立了首個菌草品種功能基因組多組學數據庫，以菌草作為先鋒植物快速固碳、防沙固沙、阻沙入河，創(chuàng)建了黃河阿拉善段菌草生態(tài)安全屏障，菌草技術從“以草代木”栽培食藥用菌拓展到生態(tài)治理、飼料、肥料、生物質能源與材料等領域，形成“菌草—生態(tài)治理—綜合利用”技術體系和產業(yè)發(fā)展模式，在國內外廣泛推廣應用。

3、繪制落葉松基因組圖譜，解析木材品質形成機制

中國林業(yè)科學研究院林業(yè)研究所科研團隊組裝完成了落葉松高質量全基因組圖譜，落葉松基因組66.8%由重復序列組成，其中LTR-RT占69.86%，1139個基因家族在物種分化后發(fā)生擴張，而581個基因家族發(fā)生收縮，發(fā)現LkLAC和LkPRX基因在針葉樹木材特性形成中發(fā)揮關鍵作用?；谌后w轉錄組數據，發(fā)現木質素含量差異主要由木質素單體聚合過程決定，LkCOMT7、LkCOMT8、LkLAC23、LkLAC102、LkPRX148和LkPRX166等六個基因表達量與木質素含量呈顯著正相關，為解析落葉松進化和生物學特性及基因組選擇育種奠定了基礎。

4、揭示天然木材室溫磷光發(fā)射效應及其調控機制

東北林業(yè)大學科研團隊發(fā)現了木材細胞壁中纖維素與半纖維素所形成網絡結構對木質素限域所誘導的木材室溫磷光發(fā)射現象，開發(fā)了木材細胞壁原位氧化技術，對木質素限域程度進行可控調節(jié)，實現對木材室溫磷光壽命的定向強化，設計與搭建自動化流水線氧化裝置，實現了天然木材向在黑暗環(huán)境中發(fā)出余輝“夜光木”的宏量和可控轉化，為木材高附加值創(chuàng)新利用建立了理論基礎。

5、揭示蘭花異養(yǎng)分子機制，推動蘭花種業(yè)創(chuàng)新

福建農林大學科研團隊解析了廣東舌唇蘭和紫金舌唇蘭基因組，闡明了蘭花真菌異養(yǎng)進化及蘭屬花卉無葉開花相關分子機制，解析了蘭科植物KNOX等基因家族的特征及功能，全面梳理蝴蝶蘭屬下全部種類的形態(tài)特征、生態(tài)習性以及地理分布，提出了蝴蝶蘭亞屬與亞族以及種間分類特征和檢索，篩選出香花蝴蝶蘭育種核心親本，率先創(chuàng)制香花新種質，為蘭花種業(yè)創(chuàng)新奠定理論基礎。

6、破譯復雜超大千年香榧基因組

浙江農林大學科研團隊揭示了表觀遺傳調控參與裸子植物香榧種子發(fā)育、金松酸生物合成的分子和進化機制，構建了金松酸生物合成體系，實現了金松酸的生物合成，建立了香榧基因數據庫及表型數據庫，解析了重要健康功能成分生物合成及調控機理，挖掘了營養(yǎng)及形態(tài)性狀關鍵調控位點及其關鍵基因，建立了基因標記輔助選育高產、優(yōu)質榧樹新種質體系，為香榧優(yōu)質高產品種創(chuàng)制提供優(yōu)良種質資源和新方法。

7、攻克竹材高值化加工技術，促進“以竹代塑”

國際竹藤中心科研團隊研究開發(fā)了連續(xù)化竹單元初加工、重組竹與竹層板連續(xù)組坯成型、竹材無裂紋軟化展平等技術與設備，攻克了連續(xù)柔性竹纖維、多維異型纏繞及模塑加工技術與設備，突破了竹基納米纖維素、竹基新型碳素復合材料、生物燃料等制備關鍵技術，構建竹質工程材料連續(xù)化自動化加工關鍵技術體系，實現竹基復合材料在水利管道、汽車內襯與建筑工程領域的拓展應用，大幅提升竹材加工產業(yè)的機械化和自動化水平，為促進以竹代塑產業(yè)發(fā)展提供了強有力的技術支撐。

8、構建了黃土高原生態(tài)修復協(xié)同發(fā)展模式

西北農林科技大學科研團隊闡明了黃土高原典型植被恢復的過程及其驅動因子，揭示了植物群落生物多樣性保育、水源涵養(yǎng)和碳匯等功能影響機制，建立了黃土高原土壤質量評價指標體系、評價模型及評價方法，研發(fā)了退化林草群落結構改善和功能提升、土壤微生物活化等技術體系，構建了黃土高原6個類型區(qū)縣域生態(tài)綜合功能提升的生態(tài)經濟協(xié)同發(fā)展示范模式，定量刻畫了生態(tài)修復過程中生態(tài)環(huán)境—產業(yè)發(fā)展—社會經濟相互作用及其路徑，為該區(qū)域生態(tài)產業(yè)與經濟協(xié)同發(fā)展奠定了理論基礎。

9、揭示楊樹基因組功能元件適應性演化機制

北京林業(yè)大學科研團隊揭示了楊樹種源適應性驅動下的基因組演化特征，闡明了miRNA在楊樹基因組適應性選擇背景下的演化路徑與層級調控網絡，構建了lncRNA在楊樹基因組適應性選擇下的高維轉錄調控網絡，解密了楊樹假基因的起源演化及其轉錄調控機制，解析了基因組適應性選擇元件調控木材品質的分子機制，開發(fā)了一系列環(huán)境適應性功能模塊，為楊樹“優(yōu)質、高抗、廣適”分子設計育種提供了理論與技術支撐。

10、開發(fā)了生物質氣化多聯產綠色制氫新技術

南京林業(yè)大學科研團隊闡明了農林生物質纖維素、半纖維素、木質素大分子與生物質炭調控機制，為生物質炭替代煤炭制氫提供穩(wěn)定、綠色、優(yōu)質炭源和熱源，突破了可燃氣清潔燃燒供熱與生物質炭蒸汽重整綠色制氫技術，構建了生物質氣化制氫反應模塊能量流智能管理系統(tǒng)，大幅提升了系統(tǒng)能源利用效率和氫氣產率，建立了新型生物質綠色制氫反應體系，開發(fā)了生物質制氫自調控富氫反應裝置，實現生物質綠色制氫過程高效、清潔、低成本。