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第二届“任继周草业科学奖励基金”青年科技奖评审结果公示

2025-10-17

中国草学会草坪专业委员会第二十二次暨运动场专业委员会第三次学术研讨会通知（第二轮）

2025-10-13

中国草学会2025年会通知（第三轮）

2025-09-19

中国草学会副理事长白史且同志、中国草学会原副理事长韩烈保同志入选中国工程院2025年院士增选有效候选人名单

2025-08-21

中国草学会关于公开征求《紫花苜蓿耐盐性鉴定及分级技术规程（征求意见稿）》等2项团体标准意见的函

2025-08-11

中国草学会关于抵制乱评比、乱排名、乱评奖的倡议

2025-06-27

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全国政协十四届三次会议在京开幕习近平等党和国家领导人到会祝贺

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Science(Q1/45.8)|北京林业大学庾强教授团队率先发现干旱强度与持续时间共同影响生态系统的干旱响应机制

Science(Q1/45.8)|北京林业大学庾强教授团队率先发现干旱强度与持续时间共同影响生态系统的干旱响应机制在全球气候变化研究领域一个长期困扰学界的全球性难题等待解答——“干旱的强度与持续时间将如何共同作用，决定全球脆弱生态系统的命运？”这一问题是预测气候变化生态影响的核心关键也是全球生态学者致力攻克的前沿焦点现在，这个难题迎来了来自中国科学家的突破性解答北京林业大学建校73周年校庆日之际，10月16日，国际顶尖学术期刊《Science》在线发表了北京林业大学草业与草原学院庾强教授团队的最新成果“Drought intensity and duration interact to magnify losses in primary productivity”，首次揭示干旱强度与持续时间共同作用加剧了全球草原和灌丛生产力的损失，为预测未来气候变化背景下陆地生态系统对干旱的响应提供了重要科学依据，并为应对气候变化和开展草原生态系统适应性管理提供了理论支撑。气候变化背景下，干旱事件的持续时间和强度不断增加，其对陆地生态系统初级生产力的影响备受关注。部分生态系统在经历多年干旱后会表现出一定的适应性，使得生产力下降趋于稳定或减缓。然而，这种适应性是否会在更强烈的干旱中失效，以及干旱持续时间与强度在全球尺度上的交互作用如何，尚缺乏系统认识。该研究依托国际干旱联网实验，在74个草原和灌丛生态系统中量化了干旱强度和持续时间对植物地上生产力的综合影响。结果表明，生态系统在多年干旱中总体上表现出适应效应，但在极端干旱条件下则表现为累积效应。全球74个实验站点分布图干旱持续时间对中等和极端干旱强度下生产力响应的影响与第一年相比，连续四年的极端干旱使生产力损失增加约2.5倍。这一发现预示，如果未来气候变化导致干旱的持续时间和强度同时增加，生态系统可能发生从维持较低但稳定的生产力，转向生产力急剧下降的根本性转变。该研究得到国家重点研发计划（2022YFE0128000, 2022YFF1300603）、国家自然科学基金（32171592, 32061123005）等项目的资助，并且得到内蒙古呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站、科尔沁草原生态系统国家定位观测研究站、锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站、乌拉特荒漠草原研究站、西藏那曲高寒草地生态系统野外科学观测研究站、四川若尔盖高寒湿地生态系统国家野外科学观测研究站、宁夏农牧交错带温性草原生态系统定位观测研究站、山西右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站和青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站的大力支持。全球28个国家126家单位的177位科研人员参与了这项研究，科罗拉多州立大学Timothy Ohlert博士和Melinda Smith教授为论文共同第一作者，庾强教授与Timothy Ohlert博士和Melinda Smith教授为共同通讯作者。呼伦贝尔实验站样地全貌科研成果登上顶刊彰显北林大深厚的学术底蕴一起走近庾强教授团队的研究看看重磅学术成果背后的故事No.1全力攻坚：实现“从0到1”重大突破在开展这项全球性研究的过程中，庾强教授团队面临了干旱生态学领域长期存在的两大科学与技术瓶颈。难题一：如何在全球不同气候区实现干旱实验的可比性评估干旱对生态系统的影响通常依赖于在特定生态系统中进行的干旱实验。然而，这些单点实验在实验处理、指标体系和测定方法缺乏统一性，导致结果之间可比性较差，难以在大尺度上进行数据整合，限制了区域乃至全球尺度干旱效应的准确评估。为此，团队联合全球百余家科研机构，发起了全球干旱网络（Drought Net），在全球136个实验点建立了干旱实验。联网实验采用统一处理、指标体系和测定方法，有效解决了单点实验缺少可比性的问题，为准确评估区域乃至全球尺度的气候变化和人类的影响提供了可靠的研究框架，已成为未来生态学发展的重要方向。全球干旱网络（Drought Net）实验站点分布图难题二：如何定义并量化“极端干旱”的科学标准在全球尺度上，干旱的极端程度难以统一界定。不同地区气候波动幅度和降水变率的差异，使得传统相对指标无法比较。团队提出了以长期气候记录为基础的“百年一遇干旱”（1-in-100-year drought）判定标准，将极端干旱定义为降水量低于当地历史平均值且达到百年重现期水平的情形。通过这一标准，团队构建了全球通用的干旱强度分级体系，并引入连续变量——干旱严重度（drought severity）指标，实现了定量化、可比化和生态学意义统一的干旱分类框架。这一方法学标准，使得实验结果不仅可跨区域比较，还可与气候模型和长期监测数据对接，为预测未来极端事件的生态影响提供了基础参数。No.2十年坚持：北林学者破解全球性难题庾强教授团队在2013年就洞察到联网实验是生态学研究的未来发展方向。十余年来，庾强教授牵头与国内11家单位、15位教授合作建立了中国全球变化联网实验，并与全球300多位科学家合作发起了Drought Net、Nutrient Network、NPKD等一些列全球性的联网实验。今年庾强教授团队在Nature、Science、Nature Ecology & Evolution和Global Change Biology上发表了一系列突破性成果，系统揭示了干旱对草原生态系统生产力的影响及其作用机制，逐步主导了国际联网实验研究。全球干旱网络专家野外考察此次《Science》重大科研成果的取得，既是北林学者卓越科研能力的体现，也是北京林业大学长期以来坚持人才强校战略、高度重视高层次人才引进与培育的结果。近年来，我校通过构建优越的科研软硬件环境、提供稳定的政策与资源支持、搭建高水平的科研平台，持续深化创新人才培养模式，为一流学者及其团队提供了施展才华的沃土。这一标志性成果的诞生，充分彰显了学校在汇聚国际前沿人才、激发科技创新活力、服务国家生态战略方面的显著成效，是学校科研体制机制改革与人才队伍建设工作取得实质性飞跃的有力证明。呼伦贝尔实验站样地内学生测量土壤含水量呼伦贝尔实验站样地内学生设置固定样方标记No.3未来研究：为全球生态决策提供科学依据这项发表于《Science》的成果标志着中国科研团队在全球气候变化生态学研究中的重要突破，不仅解决了长期困扰学界的全球性难题——“干旱强度与持续时间如何共同决定生态系统生产力损失”，也在国际合作与科学范式上树立了典范。它让世界更清晰地认识到：干旱不仅是气候事件，更是生态系统稳定性和人类可持续发展的临界挑战。右玉实验站样地全貌美国Central Plains Experimental Range干旱实验样地《Science》三位审稿人一致给予该研究高度评价，认为该研究为未来所有干旱严重度与持续时间研究提供了基准 “Quantifying these relationships through a distributed global experiment provides a benchmark for all future studies of drought severity and duration”。目前，庾强教授团队正在就草原生态系统在干旱后的恢复力与韧性开展研究。未来，团队计划将研究进一步延伸至多因子（降水变化×营养添加）交互效应，并与地球系统模型对接，构建基于实证的生态响应和恢复预测框架。这些工作将为气候变化背景下干旱半干旱生态系统的适应性管理、碳汇评估及政策制定提供科学依据。

兰州大学院士团队解析箭筈豌豆群体遗传结构及耐旱性与产量相关性状的关联基因

兰州大学院士团队解析箭筈豌豆群体遗传结构及耐旱性与产量相关性状的关联基因近日，兰州大学草地农业科技学院南志标院士和刘志鹏教授团队在Plant Biotechnology Journal杂志发表了题为“Genome-wide association study reveals the genetic architecture and key drought and yield related genes in common vetch (Vicia sativa L.)”的研究论文。该研究对222份箭筈豌豆种质进行了重测序，通过全基因组关联分析（Genome-wide association study, GWAS）挖掘耐旱性和产量相关性状的候选基因，定位到一个箭筈豌豆耐旱基因VsPDC2 (Vs-pyruvate decarboxylase 2)，并发现其通过增强根部发育、降低气孔密度和气孔开合度来提高植物的耐旱性，为解析箭筈豌豆耐旱性的分子育种提供了关键位点。作为一种一年生优良的饲草和绿肥兼用牧草，箭筈豌豆(Vicia sativa L.)具有营养丰富、抗逆性强、改土肥田等优点，饲喂价值和生态价值极高，在我国青藏高原草地农业系统中起着举足轻重的作用。然而，箭筈豌豆的耐旱性和产量等相关性状的遗传结构和调控机理仍不清楚，已成为限制其在干旱半干旱区推广应用的关键瓶颈。研究者通过全基因组水平重测序和GWAS分析对箭筈豌豆6个与耐旱性和产量相关的重要农艺性状进行了关联分析，鉴定到了箭筈豌豆的耐旱基因VsPDC2并揭示了其耐旱机理，为解析箭筈豌豆耐旱性和产量性状的遗传结构奠定了坚实基础。全文主要研究结果如下： 1.222份箭筈豌豆种质组成GWAS分析的理想群体本研究对由222份箭筈豌豆种质构成的育种群体开展了重测序分析，这些种质覆盖42个国家（图1A），其中土耳其（41份，占比18.5%）、保加利亚（15份，占比6.8%）、澳大利亚（12份，占比5.4%）、比利时（11份，占比5.0%）和伊朗（10份，占比4.5%）为该群体的前五大种质来源地（图1A）。聚类分析构建的系统发育树显示，所有种质可划分为3个主要分支（图1B）；主成分分析（PCA）结果表明，前6个主成分累计解释了81.6%的群体遗传变异，其中PC1、PC2和PC3的贡献率分别达到36.0%、14.4%和10.6%（图1C）。Admixture分析显示，当K=9时，交叉验证误差达到最低值，说明该群体可能起源于9个祖先族群（图2E）；连锁不平衡（LD）分析结果则表明，这222份种质具有较高的重组率（图1D）。上述系列分析结果表明，该箭筈豌豆群体具有高度遗传异质性，是开展GWAS的理想群体。图1 222份箭筈豌豆种质材料群体结构分析2.全基因组关联分析鉴定箭筈豌豆关键耐旱基因针对222份箭筈豌豆种质，对6个与耐旱性及产量相关的农艺性状开展了多年的田间测定。基于SNP/InDel标记的GWAS构建了全基因组水平的基因型-表型关联数据库。为挖掘箭筈豌豆耐旱关键基因，从叶片离体失水率性状的GWAS分析结果（图2A, B）中，筛选到1个与该性状紧密关联的InDel位点（InDel Chr3_275576021）。该位点定位于VsPDC2基因的启动子区域；进一步分析表明，不同单倍型间的差异导致3个转录因子结合元件缺失（图2C），且单倍型差异分析结果达到显著水平（图2D）。此外，亚细胞定位实验结果表明，VsPDC2蛋白定位于细胞核与质膜（图2E）。以上结果表明，VsPDC2可能是箭筈豌豆的关键耐旱基因。图2 基于GWAS鉴定箭筈豌豆耐旱位点3.过表达VsPDC2提高了箭筈豌豆对干旱胁迫的耐受性通过qRT-PCR对VsPDC2的表达模式进行分析，该基因在根中优势表达，在叶和茎中的表达水平较低（图3A）。干旱胁迫下，VsPDC2的表达量在根和叶中均呈显著的上调趋势（图3B, C）。为进一步探究VsPDC2的功能，通过箭筈豌豆毛状根瞬时转化技术对该基因的耐旱功能进行了评价（图3D）。结果表明，在正常生长条件下，VsPDC2过表达（OE）株系与转基因空载（EV）株系的生长状态无明显差异；当施加甘露醇模拟干旱胁迫处理后，OE株系的根长与鲜重均显著高于EV株系（图3F, G）。上述结果表明，过表达VsPDC2可显著促进箭筈豌豆在渗透胁迫下的根部发育，进而增强植株的耐旱能力。图3 VsPDC2的表达模式及耐旱性功能分析4.过表达VsPDC2增强了拟南芥的耐旱性为进一步验证VsPDC2的生物学功能，基于稳定遗传转化体系创制了过表达VsPDC2的转基因拟南芥株系。在正常条件（对照）下，野生型（WT）拟南芥与VsPDC2过表达（OE）株系在各生长阶段的生长表型均无明显差异（图4A、C、F）。经甘露醇处理后，OE株系的发芽率显著高于WT，且幼苗生长状态呈明显优势（图4B）；此外，在上述渗透胁迫条件下，OE株系的根长与幼苗鲜重也均显著优于WT（图4D、E）。在盆栽干旱胁迫处理实验中，干旱胁迫后OE株系的叶片萎蔫程度明显轻于WT，复水后OE株系的存活率显著高于WT。综上表明，过表达VsPDC2可显著增强植物对干旱胁迫的耐受性（图4G）。图4 VsPDC2在拟南芥中的耐旱性功能验证5.VsPDC2通过调控气孔密度和开合度调控植物的耐旱性通过对拟南芥野生型（WT）与VsPDC2过表达（OE）株系的离体叶片失水率进行了定量测定与分析（图5A、B），发现OE株系相较于WT的叶片萎蔫程度更轻，叶片失水速率也显著更低。该结果与此前GWAS中InDel Chr3_275576021位点和箭筈豌豆失水率性状显著关联的结果相互印证，进一步证明了VsPDC2与水分维持功能的关联性。鉴于植物叶片的水分流失主要依赖于气孔的发育（决定气孔密度）与运动（调控气孔开合度），进一步观测了不同株系间的气孔表型。结果表明，OE株系的气孔密度显著低于WT（图5C、E）；在干旱胁迫处理前，WT与OE株系的气孔开合度无显著差异，但经干旱胁迫处理后，OE株系的气孔开合度显著低于WT（图5D、F）。上述结果表明，VsPDC2可通过“降低气孔密度”与“抑制干旱诱导的气孔开放”双重调控，减少叶片水分流失，最终增强植物对干旱胁迫的耐受性。图5 过表达VsPDC2基因通过减小气孔密度和气孔开合度提高抗旱性综上所述，该研究通过对222份箭筈豌豆种质进行了全基因组重测序，完成了6个耐旱和产量相关的农艺性状SNP/InDel-GWAS分析，鉴定到大量显著关联区域和可用于标记辅助育种的潜在位点。此外，对关键耐旱基因VsPDC2的生物学功能进行了系统验证，揭示了该基因可通过增强根系发育、降低气孔密度和开合度来减少水分流失，以此增强植物对干旱胁迫的耐受性（图6）。该研究可为进一步拓展箭筈豌豆耐旱和产量相关性状的生物学基础研究以及通过基因工程技术创制高抗、高生物量箭筈豌豆新种质提供优异基因资源和理论基础。图6 文章主要研究内容概括图近年来，南志标院士团队在箭筈豌豆遗传育种及重要农艺性状分子基础解析方面取得了一系列性重要进展。该团队已先后培育出具有抗寒、耐旱、生长迅速、高生物量等优点的“兰箭1、2、3、4号”箭筈豌豆新品种，以及“兰箭5、6、7号新品系”；完成了两个箭筈豌豆亚种的基因组测序与组装，为后续的遗传机理研究奠定了基础；借助全基因组水平的多组学研究揭示了箭筈豌豆抗裂荚、耐冷和耐旱等性状的分子机制，相关研究成果在The Plant Journal等期刊发表20余篇SCI论文并获批多项国家发明专利。兰州大学草地农业科技学院刘文献教授和博士研究生赵相龙为论文的共同第一作者，南志标院士和刘志鹏教授为论文的共同通讯作者，硕士研究生李艳鹏、周强副研究员、谢文刚教授、澳大利亚阿德莱德大学Iain Searle对本研究做出了重要贡献。本研究得到了甘肃省首席科学家项目（23ZDKA013）、甘肃省科技重大专项（22ZD6NA007）、草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室“揭榜挂帅”项目（SKLHIGA2024JBGS01）及财政部和农业农村部：国家现代农业产业技术体系项目资助。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.70407

李春杰教授、姚祥博士等合作研发改善草地表层土壤板结问题新方法

李春杰教授、姚祥博士等合作研发改善草地表层土壤板结问题新方法江苏中国科学院植物研究所姚祥博士与兰州大学草地农业科技学院李春杰教授合作研发新菌剂致力于改善草地表层土壤板结问题，并在土壤耕作领域主流期刊《Soil & Tillage Research》（中科院1区）发表研究论文“Novel approaches for alleviating shallow soil compaction using microbial fertilizers and their beneficial impacts on plant growth and soil physicochemical properties”，在国际上首次提出在紧实土壤内部利用有益微生物反应产生气体的膨胀作用来提高土壤孔隙度，从而直接改善土壤紧实问题。土壤板结问题在草地、农田、林地、草坪和盆栽中广泛存在，严重影响植物生长。当前解决土壤板结问题主要依靠翻耕，打孔和切根等机械措施。然而机械措施也会对植被造成破坏性扰动，在半干旱草地和高寒草地等生态脆弱区使用以上机械措施可能对草原植被产生致命伤害，进而造成土壤沙化及生态破坏。但在不扰动已有植被的前提下想要达到原位松土目的，以上机械措施难以实现。本研究报道的菌剂可以实现原位松土，可使紧实土壤容重降低9.11%，提高紧实土壤中草坪质量40%，提高江苏滨海盐碱地草坪草密度23.28%，提高甘肃玛曲高寒草地牧草生物量16.38%。原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167198724003817 该论文第一作者为江苏省中国科学院植物研究所姚祥助理研究员，通讯作者为江苏省中国科学院植物研究所王浩然助理研究员和兰州大学草地农业科技学院李春杰教授。该研究得到中国科学院先导A类项目(XDA27020202)资助。新技术已获得发明专利授权。该菌剂进入土壤后，可在24小时内显著提高紧实土壤孔隙度，同时发挥高效松土和植物促生功能，可有效解决板结土壤中植物生长困难问题。该技术已获得英国发明专利授权，专利号：GB2617250，同时获得我国发明专利授权，专利号：ZL202210350695.0。优势：微生物体积小，可原位疏松紧实土壤每个角落，不伤害植物根系，不会对已有植被造成破坏性扰动，还会促进根系生长。本菌肥可独立使用，也可与机械松土法配合使用。代表案例：该菌肥显著改善了紧实土壤中的运动场草坪（图1），盆栽草坪（图2），盐碱地草坪（图3）和高寒草地（图4）草类植物生长。图1 该菌剂在足球场草坪球门区应用效果显著。处理=应用酵母菌剂图2 该菌剂对温室中紧实土壤草坪草促生效果显著。YG：应用酵母菌剂，CK：对照图3 该菌剂对江苏大丰滨海盐碱地草坪草促生效果显著。YG：应用酵母菌剂，CK：对照图4 该菌剂对甘肃玛曲天然高寒草甸植物促生效果显著。YG：应用酵母菌剂，CK：对照

贺金生教授团队研究发现 34年来青藏高原人工草地增加了2.4倍

贺金生教授团队研究发现 34年来青藏高原人工草地增加了2.4倍贺金生教授团队近年来围绕青藏高原人工草地的现状和动态开展了系统性研究，首次揭示了人工草地的类型、分布和历史动态变化特征。近期，该团队在地学领域重要期刊《Earth System Science Data》 (IF=11.6) 发表了题为“An Annual 30 m Cultivated-Pasture Dataset of The Tibetan Plateau From 1988 to 2021”的最新研究成果。该研究取得三项重要发现: （1）首次基于卫星遥感数据构建了1988–2021年青藏高原30 m分辨率人工草地数据集，总体准确度达到97%。（2）明确了高原主要的人工草地类型及其时空分布特征。（3）揭示了近30年高原人工草地的迅速扩张及其驱动机制。该研究由兰州大学草地农业科技学院博士生韩炳宏（第一作者）、草种创新与草地农业生态系统全国重点实验室贺金生（共同通讯）、资源与环境学院毕健（共同通讯）、南志标院士、北京大学金哲侬和陶胜利、中国科学院地理科学与资源研究所董金玮、兰州大学汪浩、博士生葛孟帅、硕士生杨通和唐永利等共同完成。研究得到了国家自然科学基金重大项目（32192461）、重点项目（32130065) 及中国工程院战略咨询项目（2023-XY-28)的资助。研究背景人工草地是指采用农业技术措施栽培而成的草地，主要依靠播种、灌溉和施肥等更为集约的农业措施进行管理；而天然草地是自然形成，人为干预少，主要依靠自然气候、土壤、降水等条件维持生长。通常情况下，天然草地的生物多样性高，水土保持能力强，生态稳定性好，而人工草地生物多样性低，生态稳定性较弱，需依赖人工维护。受气候变化和人类活动增强的影响，过去30年间，青藏高原部分地区的天然草地出现了不同程度的退化。作为天然草地的补充，人工草地的快速发展引发了对其生态影响的关注。目前，青藏高原人工草地的空间分布信息仍不清晰，这一知识空白不仅制约了草牧业的可持续发展，也为生态保护与恢复带来了重大挑战。因此，系统研究人工草地的空间格局对区域生态管理具有重要意义。研究亮点该研究基于谷歌地球引擎 (GEE) 平台的Landsat数据，结合生长季光谱-时间指标及地形数据，构建了随机森林二值分类模型。模型使用精选训练样本训练后，在两个气候地貌迥异的试验区进行验证，结果显示总体精度达97%，表明该模型适用于青藏高原人工草地制图。基于此，生成了青海和西藏自治区1988-2021年的人工草地分布数据集。主要结论（1）研究首次基于卫星遥感数据，构建了自1988年以来34年间的青藏高原人工草地分布数据集（30 m分辨率）。通过为期3年的大量野外考察，明确了青藏高原地区现存的主要人工草地类型，包括垂穗披碱草、扁茎早熟禾、紫花苜蓿、黑麦草、燕麦和青贮玉米。图青藏高原主要的人工草地类型，包括(a) 垂穗披碱草、(b) 紫花苜蓿、(c) 扁茎早熟禾、(d) 黑麦草、(e) 燕麦、(f) 青贮玉米（2）研究发现，到2021年，青海和西藏自治区共有人工草地157万公顷，其中青海占70%，西藏自治区约占30%，主要分布于水热条件较优的区域：青海集中在环青海湖、祁连山和三江源地区；西藏多见于藏北、藏东南及雅鲁藏布江、拉萨河及年楚河流域。空间分布上，青海的人工草地呈现集聚特征，而西藏则相对分散。图 1988–2021年青藏高原人工草地分布（3）从1988到2021年，青藏高原人工草地增加了2.4倍，并以每年3.35万公顷的速度增长，其中青海省的增长更为突出。图基于遥感和统计数据的青藏高原人工草地面积动态变化研究还发现，由于定义不统一，各类统计数据所反映的人工草地变化趋势与遥感数据并不完全吻合，这一点在研究中应予以关注。此外，未来还需进一步科学评估天然草地转变为人工草地所带来的生态和环境效应。论文链接：https://essd.copernicus.org/articles/17/2933/2025/

白史且、鄢家俊、严学兵、马啸教授等团队发布“川草2号”老芒麦高质量基因组并揭示其遗传基础和起源进化过程

白史且、鄢家俊、严学兵、马啸教授等团队发布“川草2号”老芒麦高质量基因组并揭示其遗传基础和起源进化过程老芒麦（Elymus sibiricus L.），异源四倍体植物（2n = 4x = 28，StStHH），是禾本科小麦族披碱草属的模式种。老芒麦广泛分布于欧亚大陆，是我国重要乡土草种，具有丰富的遗传多样性和生态适应性，在我国畜牧业和草地生态修复中发挥着重要作用。“川草2号”老芒麦（E. sibiricus L. cv. Chuancao No. 2）是由四川省草原科学研究院选育的优良老芒麦国审品种，因其饲草和种子产量高以及抗逆性强的特点，在我国青藏高原地区成为当家草种，被广泛应用于草地补播改良、生态修复、人工饲草基地建设中，多年多次入选区域主推草品种目录。近期，四川省草原科学研究院/西南科技大学白史且/鄢家俊团队联合扬州大学严学兵团队和四川农业大学马啸团队在SCIENCE CHINA Life Sciences（《中国科学：生命科学》英文版）发表了题为“High-quality reference genome and population analysis of allotetraploid Elymus sibiricus provide insight into genome origin and environmental adaptations to the Qinghai-Tibetan Plateau”的研究论文，公布了染色体级别的“川草2号”老芒麦参考基因组序列，对老芒麦的基因组序列及群体基因组数据进行了深度挖掘，系统性地探索了老芒麦的基因组特征、起源与进化历程以及环境适应性特征，为老芒麦的遗传信息解析和系统发育关系研究提供理论基础。该研究通过整合单分子测序（PacBio，97.34X）和双末端测序（Illumina，68X）技术，完成了“川草2号”老芒麦基因组的高质量从头组装，其基因组大小为6.57 Gb，Contig N50达到了4.46 Mb。进一步通过461.17 Gb的Hi-C测序数据，成功将6.53 Gb的基因序列挂载到14条染色体上，其中St亚基因组和H亚基因组分别包含3.15和3.37 Gb的基因序列（图1）。这一成果标志着国际上首次获得了达到染色体级别的“川草2号”老芒麦参考基因组序列。图1 老芒麦的形态和基因组特征染色体级别的“川草2号”老芒麦参考基因组图谱的获得，有助揭示老芒麦基因组大小变化的动态历史及其进化轨迹。通过比较基因组学，推断出老芒麦的H亚基因组与大麦的H基因组的遗传距离较近（图2）。此外，古染色体进化分析的结果表明老芒麦染色体进化过程中即存在一定的保守性，又表现出了不同程度的复杂性，体现了其染色体进化机制的多样性。值得注意的是，通过基因组之间的共线性分析发现，老芒麦H亚基因组上4号染色体（Es4H）和6号染色体（Es6H）之间存在较大的易位片段，并且这个较大的结构变异与老芒麦的其环境适应过程有关（图2）。图2 老芒麦亚基因组的进化和染色体结构变异分析通过对来自我国东北、西北、华北和青藏高原地区的90份老芒麦野生种质进行重测序分析，不仅从全基因组水平揭示了老芒麦自然群体的遗传多样性（图3），还提出了青藏高原是老芒麦起源和遗传多样性中心的观点，并由此推测出老芒麦群体可能的扩散路径，为老芒麦的遗传进化和环境适应性研究提供了宝贵的数据支持。图3 90份老芒麦种质的分布和群体结构特征成功绘制“川草2号”老芒麦参考基因组精细图谱并探究老芒麦自然群体的遗传进化关系，不仅有助于深入理解老芒麦的遗传基础和分子机制，而且为揭示老芒麦在不同生境下的适应机制和进化历史提供了关键信息。此外，这一成果有助于加速发掘老芒麦的优异新基因及培育优异新品种。同时，深入了解老芒麦的遗传背景有利于促进全球野生老芒麦种质资源的遗传保护，这对未来披碱草属优异种质资源的保护、发掘与育种利用具有重要的战略意义。四川农业大学、四川省草原科学研究院联合培养的博士研究生李欣瑞为论文第一作者，四川省草原科学研究院张昌兵副研究员、北京百迈客生物科技有限公司王丽丽工程师以及中国科学院遗传与发育生物学研究所黄盖副研究员为论文共同第一作者。四川省草原科学研究院/西南科技大学白史且教授、鄢家俊教授、扬州大学严学兵教授和四川农业大学马啸教授为共同通讯作者。本研究得到中国科学院遗传与发育生物学研究所曹晓风院士的悉心指导，同时，四川省草原科学研究院李达旭研究员、中国热带农业科学院纪长绵副研究员以及电子科技大学杨足君教授参加了部分工作，新疆农业大学张博教授、青海省畜牧兽医科学院刘文辉研究员、兰州大学谢文刚教授、河北大学刘桂霞教授为老芒麦种质资源收集提供了帮助。该研究得到了国家自然科学基金、四川省重点研发项目以及四川省饲草育种攻关项目的支持。

中国农业大学草业学院张英俊、刘楠团队在优化放牧促进草地多种生态系统服务协同提升方面取得重要进展

中国农业大学草业学院张英俊、刘楠团队在优化放牧促进草地多种生态系统服务协同提升方面取得重要进展 5月23日，Cell 出版社旗下国际学术期刊 One Earth 在线发表了中国农业大学草业科学与技术学院张英俊、刘楠团队的研究论文《优化放牧管理维持草地植物多样性和优势度增强多种生态系统服务》（Optimized grazing management enhances multiple ecosystem services by maintaining plant diversity and dominance in grasslands）。本研究发现温性草原区实行生长季高峰期短期休牧并结合动态牧压以适应气候变化，可实现草地文化、供给、调节和支持服务的协同提升，为世界范围内草地可持续管理提供了重要科学依据和新见解。草地生态系统作为全球最大的陆地生态系统，维系着超过10亿人的生计，在肉类和奶制品生产、碳储存、水土保持以及生物多样性维持等方面发挥着不可替代的作用。虽然降低放牧强度已被证实能够改善部分生态功能，但如何在保障牧民经济收入的同时实现草原多功能协同提升，仍是全球性难题。本研究创新性地提出，在设置灵活牧压基础上合理安排短期休牧期可有效破解生态保护与畜牧业发展的两难困境。本研究首先通过对来自六大洲的80项休牧相关研究进行Meta分析发现，科学规划休牧制度（PG）能显著提升草地单项生态功能和整体多功能性（EMF）（图1）。具体来说，与生长季连续放牧（CG）相比，短期休牧能够促进调节服务（如碳固持、水土保持）和供给服务（牧草生物量）的协同提升。此外，休牧对多功能性的提升效果不受降水、温度等气候因素影响，这为在不同气候区推广适应性休牧管理提供了重要科学依据。有计划的休牧对草地生态系统功能影响的Meta分析为深入探究最佳休牧时期的选择问题，研究团队在内蒙古呼伦贝尔草原开展了7年的长期放牧实验，系统比较了设置灵活牧压的同时在植物生长季早期（R1）、高峰期（R2）和晚期（R3）三种休牧方案，以及生长季持续放牧（CG）和禁牧（GE）对生态系统多功能性的影响。研究通过评估20项涵盖文化、供给、调节和支持四大类服务的功能指标（图2）发现，生长季高峰期实施休牧（R2）能确保各类生态系统服务均处于最优水平，并削弱服务间的权衡关系。同时研究团队通过调研对各项生态系统服务赋予不同权重，评估了四种利益群体（决策部门、旅游从业者、环保人士和农牧民）视角下各种放牧管理制度对草地生态系统多功能性的影响（图3）。结果表明生长季高峰期休牧处理在四种利益相关者群体中始终获得最高的EMF评分，并显著高于持续适度放牧和禁牧。不同放牧管理方式对草地文化、供给、调节和支持服务的影响不同利益群体（决策部门A、旅游从业者B、环保人士C和农牧民D）视角放牧管理制度对草地生态系统多功能性的影响为进一步探究生长季高峰期调控草地多功能性提升的内在机制，研究团队分析了不同放牧管理方式导致的植物群落和土壤环境因子变化如何影响草地生态系统服务。分析表明，植物功能多样性是影响文化服务的核心因素，而供给服务则主要受物种丰富度和关键物种优势度的共同驱动。调节服务和支持服务的变化主要由关键物种优势度决定。在生长季高峰期休牧的情况下，这种管理策略通过提升植物多样性同时维持关键物种的优势度，实现了多种服务的协同提升。结构方程模型进一步证实，相较于传统放牧方式，生长季高峰期休牧能够通过维持优势植物种群显著提升整体多功能性。不同放牧管理方式下植物群落属性和土壤非生物因子对草地生态系统服务和多功能性的贡献中国农业大学草业科学与技术学院张英俊教授为该论文通讯作者，草业学院刘楠教授、在读博士生郭童天和已出站博士后张浩（现为河南牧业经济学院教师）为该论文共同第一作者。中国农业大学草业学院杨高文教授、在读博士生韦斌、已毕业博士徐恒康（现为北京市农林科学院助理研究员）、南京农业大学任海彦教授、澳大利亚新南威尔士州初级产业部Warwick Badgery研究员、澳大利亚查尔斯特大学David Kemp教授、澳大利亚维多利亚州Department of Jobs, Precincts and Regions聂中南（Zhongnan Nie）研究员、英国哈珀亚当斯大学Michael R F Lee教授和德国柏林自由大学Matthias C. Rillig教授为本研究做出了重要贡献。本研究得到国家自然科学基金（32192463，31830092）、国家牧草产业技术体系（CARS-34）和中国农业大学2115人才培育发展支持计划的资助。

北京林业大学庾强教授研究成果在Nature Ecology & Evolution发表

北京林业大学庾强教授研究成果在Nature Ecology & Evolution发表公元2025年5月19日，北京林业大学草业与草原学院庾强教授以通讯作者身份，联合阿根廷布宜诺斯艾利斯大学、荷兰乌德勒支大学等10个国家42家单位的科研人员在 Nature Ecology & Evolution 上发表了最新研究成果，探讨了草原生态系统生产力对干旱与养分添加及其交互作用的响应。该研究基于NPK-Drought Network，使用了全球9个国家26个地点的实验数据（图1），系统评估了干旱和养分添加及其交互作用对草原生态系统生产力的影响。图1 NPK-Drought Network实验站点分布图研究发现，干旱和养分添加对草原生产力的影响因生态系统的不同而有所差异，这些差异主要受环境条件的影响，尤其是干旱程度。具体来说，养分添加在干旱草原中对缓解干旱的作用最为显著，而在湿润地区或土壤氮含量较高的地方，养分的效果则较弱。在降水变异性较大的地区，草原生产力对养分和干旱的响应较弱。此外，高物种多样性的草原在养分添加时，生产力的提升更为明显，而在干旱情况下，生产力的下降幅度也更大（图2）。该研究揭示了干旱和养分添加及其交互作用对草原生态系统生产力的影响以及当地环境因素（如干旱程度、土壤氮含量、降水变异性）和生物多样性在预测草原生态系统对气候变化和人类活动（如养分添加）响应中的重要性，为未来应对气候变化和生态系统管理提供了关键的理论依据。图2 干旱和养分添加对草原生产力的影响该研究得到了国家重点研发计划及国家自然科学基金等多个项目的资助，并且得到内蒙古科尔沁草原国家生态系统定位站、中国科学院植物研究所-内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站、中国科学院西北生态环境资源研究院-乌拉特荒漠草原研究站、中国科学院地理科学与资源研究所-西藏那曲高寒草地生态系统野外科学观测研究站和四川若尔盖高寒湿地生态系统国家野外科学观测研究站、宁夏大学-宁夏农牧交错带温性草原生态系统定位观测研究站、山西农业大学-山西右玉黄土高原草地生态系统国家定位观测研究站、中国科学院西北高原生物研究所-青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站和中国农业科学院-内蒙古呼伦贝尔草原生态系统国家野外科学观测研究站的大力支持（论文链接：https://doi.org/10.1038/s41559-025-02705-8）。

Nature Genetics ▏饲草育种与栽培创新团队解析紫花苜蓿结构变异对重要农艺性状的影响助力紫花苜蓿遗传改良

Nature Genetics ▏饲草育种与栽培创新团队解析紫花苜蓿结构变异对重要农艺性状的影响助力紫花苜蓿遗传改良 2025年4月23日，国际顶级期刊《自然·遗传学（Nature Genetics）》以“Pan-genomic analysis highlights genes associated with agronomic traits and enhances genomics-assisted breeding in alfalfa”为题，在线发表了中国农业科学院北京畜牧兽医研究所杨青川团队的最新研究成果。该研究在构建紫花苜蓿高质量泛基因组的基础上，系统解析了其遗传多样性及耐盐和品质性状的遗传基础，推动紫花苜蓿功能基因挖掘和分子育种进入新阶段。紫花苜蓿是全球最重要的饲草作物之一，被誉为“牧草之王”，在世界各地广泛种植。紫花苜蓿蛋白含量高、产草量高，且富含维生素和矿物质及其他活性物质，是牛羊等反刍家畜的优质饲草。紫花苜蓿还能根瘤固氮，培肥地力，减少化肥施用，显著提高后茬作物的产量。此外，在盐碱地种植紫花苜蓿还可以显著降低土壤的盐碱含量。然而，作为一种同源四倍体异花授粉植物，紫花苜蓿基因组高度复杂且变异丰富，严重制约了重要农艺性状相关基因的精准定位与有效利用。近年来，随着测序和基因组组装技术的发展，已有多个紫花苜蓿基因组被公布，但是仅依靠单一参考基因组难以揭示其产量、品质、抗逆性等重要性状的遗传机制，严重影响了相关基因的精准定位以及紫花苜蓿的遗传改良。为破解上述难题，研究团队历时8年，从约200份国内外紫花苜蓿种质资源材料中筛选出24份代表性的种质材料，这些材料在产量、耐盐性、秋眠性、饲用品质等农艺性状上表现出较大的表型变异。研究团队利用三代测序数据对24份材料分别进行单倍型基因组组装，通过基因组比对分析筛选到约43万个缺失、插入、重复和倒位等结构变异（SV），这些SV主要富集于基因非编码区。利用24个材料的基因组成功构建了紫花苜蓿泛基因组，从泛基因组中共鉴定到约5.4万个非冗余基因家族，其中Core基因占11%、Shell基因占61%、Private基因占4%。功能注释分析表明， Core基因主要参与基础生命活动，而特异Private基因则主要参与遗传调控与环境适应。图1 结构变异筛选与泛基因组构建为挖掘与耐盐碱和饲用品质等农艺性状相关的结构变异，研究团队将紫花苜蓿种质材料重测序数据与泛基因组进行比对，并开展SNP-GWAS和SV-GWAS分析。在8号染色体定位到与盐胁迫下叶片生长性状显著关联的SV，在该关联位点附近筛选出11个候选基因，其中微管相关蛋白基因 MsMAP65 在耐盐与敏盐紫花苜蓿种质资源材料间存在表达差异，该SV位于该基因内含子区域，推测该基因在紫花苜蓿叶片生长发育与盐胁迫响应过程中发挥重要作用。茎叶比（SLR）是影响紫花苜蓿饲用品质和株型的重要指标，本研究通过SV-GWAS分析鉴定出一个与SLR高度关联的SV，该SV位于一个赤霉素合成关键基因 MsGA3ox1 的下游。在紫花苜蓿中过表达 MsGA3ox1 能显著提高叶片数量与叶面积，降低茎叶比，从而提升紫花苜蓿的饲用品质。图2 MsGA3ox1 基因调控紫花苜蓿茎叶比此外，研究团队还利用泛基因组筛选获得的SV与SNP标记对紫花苜蓿群体的54个农艺性状进行了基因组选择（GS）分析。结果表明，SV对多个复杂农艺性状的预测准确性优于SNP，利用SV对耐盐性、生长发育和饲用品质等性状的预测准确率比SNP分别可提升29.10%、31.35%和44.54%。这一成果凸显了结构变异在复杂性状解析与分子育种中的重要价值，为苜蓿的分子设计育种提供了新的途径。图3 利用SV和SNP标记进行GWAS和基因组预测分析综上所述，该研究成果是杨青川团队历时多年，在紫花苜蓿功能基因组学方面取得的重大突破，是继2022年（Long et al ., 2022, Genomics, Proteomics & Bioinformatics）和2024年（Zhang et al ., 2024, Molecular Plant）苜蓿基因组及进化解析相关研究成果后的重要进展。本研究应用泛基因组揭示了紫花苜蓿丰富的遗传多样性，并挖掘出与耐盐性和品质等重要农艺性状相关的结构变异和候选基因，为紫花苜蓿的遗传改良提供了重要理论支撑。中国农业科学院北京畜牧兽医研究所助理研究员何飞、博士后张阳阳和深圳农业基因组研究所博士研究生陈帅为论文共同第一作者，中国农业科学院北京畜牧兽医研究所杨青川研究员、龙瑞才副研究员和深圳农业基因组研究所张兴坦研究员为共同通讯作者。该研究得到国家牧草产业技术体系、农业生物育种国家科技重大专项、中国农业科学院科技创新工程和内蒙古自治区科技重大专项项目的联合资助。中国农业科学院北京畜牧兽医研究所杨青川研究员带领团队30多年来一直致力于紫花苜蓿的遗传育种研究，先后育成中苜系列国审紫花苜蓿新品种9个。这些品种已在我国12个省区大面积推广应用，1997年-2024年累计推广约一亿亩，经济效益、社会效益和生态效益显著。团队不仅在苜蓿传统育种和品种推广应用方面取得了一系列成果，在苜蓿分子育种方面也不断突破，构建了高效的苜蓿生物育种技术体系，为促进我国苜蓿种业自主创新和草食畜牧业可持续发展做出了重要贡献。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41588-025-02164-8

Nat Commun|董世魁/何晓青团队在微生物调控草地植物-土壤系统恢复力研究方面取得重大进展

Nat Commun|董世魁/何晓青团队在微生物调控草地植物-土壤系统恢复力研究方面取得重大进展公元2025年4月1日，北京林业大学董世魁教授和何晓青教授团队在高寒草地微生物调控植物-土壤系统恢复力的研究取得了突破性进展，为退化草地的精准恢复提供了新的视角和解决方案。研究成果以题为"Core microbes regulate plant-soil resilience by maintaining network resilience during long-term restoration of alpine grasslands"的论文，发表在《Nature Communications》上。青藏高原的高寒草地是全球重要的生态资源，占高原总面积的60%以上，对区域生态安全和粮食供应具有不可替代的作用。然而，由于气候变化、过度放牧和人为干预等因素，这些草地在过去几十年中出现了严重退化，部分地区甚至形成了“黑土滩”。这种退化不仅威胁当地居民的生存和畜牧业发展，还对长江、黄河、澜沧江中下游地区的生态环境以及东南亚地区的生态安全构成威胁。为解决这一问题，自2000年以来，中国在国家政策支持下开展了大规模的高寒草地修复工程，包括人工种植乡土多年生禾草和补播天然草原等措施。本研究在青海省玛沁县高寒草地进行，通过对比研究不同恢复年限（1至18年）的人工构建草地、未退化草地和极度退化的“黑土滩”草地，探究了微生物恢复力与植物-土壤系统恢复力的关系，并揭示了核心微生物在调控植物-土壤系统恢复力中的作用，为制定科学的修复策略提供了理论依据。本研究强调了微生物群落在草原恢复中的关键作用，并提出了通过保护核心微生物来提高草原恢复力的新策略。微生物可以优化营养循环、改善土壤结构并提高对干扰的抵抗力。通过在恢复期间引入关键微生物，或者通过管理细菌和真菌之间的平衡，我们可以实施有效的土壤和植物恢复策略。这些对土壤微生物群落抵抗力和恢复力的见解对于评估土壤健康和预测未来全球变化情景下扰动对生态系统功能的影响至关重要。这对于制定增强生态系统复原力的新策略具有深远的影响。北京林业大学草业与草原学院董世魁教授、生物科学与技术学院何晓青教授为论文通讯作者，生物科学与技术学院博士生杜尧、硕士生杨艳（现博士就读于中国科学院微生物研究所）、草业与草原学院草博士生武胜男（已毕业）、生态与自然保护学院教师高晓霞为论文共同第一作者。此项工作得到了国家重点研发计划(2021YFE0112400; 2023YFF1304302)、国家自然科学基金(32361143870)、第二次青藏高原综合科学考察 (2019QZKK0307, Dong)项目的支持。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-58080-2

Nat Commun|马啸/杨勇志/刘建全/白史且等基于异源六倍体披碱草基因组揭示Y单倍型在小麦族的起源及海拔适应性

Nat Commun|马啸/杨勇志/刘建全/白史且等基于异源六倍体披碱草基因组揭示Y单倍型在小麦族的起源及海拔适应性公元2025年4月1日，N1级自然指数期刊Nature Communications（IF=14.7）在线发表了四川农业大学草业科技学院马啸教授课题组题为"Analysis of allohexaploid wheatgrass genome reveals its Y haplome origin in Triticeae and high-altitude adaptation"的研究论文。该研究从头组装并注释了在青藏高原广泛分布和利用的披碱草属多年生物种—垂穗披碱草（Elymus nutans）的染色体级别参考基因组，首次分离出Y基因组完整参考序列并明确了其起源进化，报道了一个高海拔禾草应对强紫外辐射(UV-B)胁迫的新分子机制。披碱草属（ElymusL.）牧草是我国高海拔草原生态建设和草牧业发展中的利用最广泛的多年生乡土草类群，其异源多倍体物种的复杂基因组网状演化机制和适应高海拔极端环境的分子机制不明一直是麦类作物近缘种进化领域待解决的重要科学问题之一，也是此类高寒牧草开展分子育种利用的主要障碍。该研究基于基因组学和群体遗传学方法发现垂穗披碱草Y亚基因组与簇毛麦的V基因组为同源起源，确定了其可能的父母本祖先物种供体分别为紫大麦草和垂穗鹅观草，并明确了含有St、Y、H基因组组成的披碱草属物种的基本网状演化模式。基于广泛采集的代表性野生种质的全基因组重测序数据，结合全基因组关联分析（GWAS）、气候-基因型关联分析（GEA）以及启动子活性、过表达和突变体分子生物学实验验证等对垂穗披碱草适应不同海拔环境的分子机制展开探究，重点解析了其对于UV-B的适应性机制，丰富了不依赖于UVR8的UV-B防御途径—即MAPKKK18对于植物UV-B适应性的负向调控作用。该研究标志了我国披碱草属基因组和抗逆基因资源发掘研究方面的阶段性重大进展，具有重要的科学意义和实际应用价值，将为披碱草属等小麦族多年生牧草的起源演化和抗逆分子育种相关研究提供重要参考。四川农业大学草业科技学院马啸教授、兰州大学杨勇志和刘建全教授、西南科技大学白史且教授为联合通讯作者，在读博士生熊毅（川农）、袁帅（兰大）、熊艳丽（川农）和在读硕士生李李醉乐（兰大）、彭靖涵（川农）为论文的共同第一作者。我校小麦研究所凡星教授作为共同作者参与并为本研究提供了部分野生种质资源材料。四川省草原科学研究院、中国农业大学、西南林业大学等单位也对本研究提供了支持。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、四川省"十四五"饲草育种攻关等项目的联合资助。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-58341-0

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