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中国草学会祝大家新春快乐

2026-02-17

中国草学会关于《饲用燕麦抗倒伏评价技术规程》等4项团体标准立项的公告

2026-02-04

中国草学会关于公开征求《东北草甸草原家畜混合放牧技术规程（征求意见稿）》等2项团体标准意见的函

2026-02-04

2026年中央一号文件中共中央　国务院关于锚定农业农村现代化　扎实推进乡村全面振兴的意见

2026-02-04

中国草学会2026年学术年会第一轮通知

2026-01-22

关于开展2025年度“王栋奖学金”申报评审工作的通知

2025-12-18

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当好桥梁纽带服务科技强国建设｜新华社专访中国科协党组书记贺军科

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草业学院张英俊教授团队揭示高寒草甸蘑菇圈真菌促进植物生长新机制

草业学院张英俊教授团队揭示高寒草甸蘑菇圈真菌促进植物生长新机制 2月5日，国际知名学术期刊New Phytologist在线发表了草业科学与技术学院张英俊教授团队的研究论文“Enriched ammonium induced by fairy ring fungi promotes the growth of grasses and sedges relying on soil microbial functions”，该研究揭示了高寒草甸蘑菇圈真菌影响土壤养分释放、促进植物生长的微生物作用机制。蘑菇圈是草原上由担子菌真菌菌丝向外辐射生长而形成的一种特殊生态现象，伴随着茂盛生长的深绿色植被条带。然而，蘑菇真菌如何提升植物可利用养分进而影响植物生长的机制尚不明确。研究团队以青藏高原高寒草甸30个蘑菇圈为研究对象进行野外观测，系统探究了蘑菇真菌对植物生物量、植物可利用养分以及土壤微生物功能的影响；并结合温室控制实验，分析了五种植物对蘑菇真菌诱导的铵态氮（NH₄⁺-N）含量升高的差异化响应规律。在中国青藏高原高寒草甸上6个取样地点的蘑菇圈形态及样品采集示意图研究结果发现，蘑菇圈草地生产力高于圈内外，在对高寒草甸蘑菇圈土壤植被调查研究时发现，蘑菇真菌通过提高土壤中氮矿化酶活性、富集特定细菌类群，并通过增加氮固定和矿化相关的基因丰度以促进NH₄⁺-N的生成；同时降低硝化基因丰度以减少NH₄⁺-N向NO3--N的转化的双重调节机制来增加土壤中NH₄⁺-N浓度。此外，产生的高浓度NH₄⁺-N抑制了豆科和杂类草植物生长，促进禾本科植物的生长和养分吸收能力。该研究揭示了“蘑菇真菌—细菌协同”的养分供给模式，NH₄⁺-N增加促进群落生产力提高但降低植物多样性；确定了高寒草地生态系统大型真菌同样可作为生态系统工程师在养分循环和生产力提升方面发挥作用。蘑菇圈真菌对植物生长及植物可利用氮（NH4+-N）含量影响的示意图该研究首次揭示了青藏高原蘑菇圈真菌如何通过提高氮矿化酶活性，增加特定细菌的相对丰度及固氮和矿化基因的丰度，促进有机氮转化为植物可利用氮，尤其是NH₄⁺-N，从而增加植物生物量；证实了蘑菇圈真菌可作为天然高效的微生物改良剂，提升高寒草甸土壤养分有效性。这为青藏高原退化草地的生态修复与可持续管理提供了全新思路，对维护高寒生态系统稳定具有重要理论与实践意义。这也是该研究团队在Soil Biology & Biochemistry发表《温性草原蘑菇圈真菌加速土壤氮循环提升草地生产力的作用机制》（Discovering the role of fairy ring fungi in accelerating nitrogen cycling to promote plant productivity in grasslands）研究后的又一重要发现。草业学院博士生连露为论文第一作者，张英俊教授为论文通讯作者，中国农业大学为通讯单位。草业学院杨高文教授、刘楠教授、在读博士后秘一先博士，瑞典农业大学David Parsons教授以及草业学院已毕业博士刘沫含（现为四川农业大学教师）等为本研究做出了重要贡献。该研究得到国家自然科学基金重大项目（32192462）的资助。原文链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.70954

AEE|内蒙古农业大学韩国栋团队发表关于荒漠草原放牧强度驱动多样性与功能变化

AEE|内蒙古农业大学韩国栋团队发表关于荒漠草原放牧强度驱动多样性与功能变化本文内容速览： 1. 1. 提出科学问题 2. 2. 文章的主要结论 3. 3. 分析过程和方法 4. 4. 研究的局限性 1. 提出科学问题 1.1 研究领域现状草地生态系统支撑着全球主要的初级生产力和畜牧业输出。作为最主要的土地利用方式，_放牧_对草地的结构与功能具有深远影响。当前研究已广泛证实生物多样性是维持_生态系统多功能性（EMF）_的关键。然而，以往研究多集中于单一层面的多样性，对于地上与地下生物类群构成的_多维生物多样性_如何共同调节EMF，尤其是在不同放牧强度梯度下的响应机制，仍缺乏系统深入的理解。 1.2 本文要解决的关键科学问题问题 1: 不同放牧强度如何改变荒漠草原的地上生物多样性（植物、蝗虫）与地下生物多样性（线虫、细菌）及其EMF？问题 2: 随着放牧梯度的上升，驱动EMF的核心生物类群是否会发生从地上到地下的_驱动力位移_？ 1.3 研究的理论/现实意义本研究通过在内蒙古四子王旗进行的长期（17年）放牧实验，揭示了生物多样性与功能之间关系的_强度与性质_受放牧强度的动态调节。这为制定干旱半干旱区草原的可持续放牧管理策略提供了理论支撑，证明了轻度放牧是兼顾生产功能与生态稳定性的有效手段。 2. 文章的主要结论本研究发现放牧强度显著改变了荒漠草原多样性对功能的驱动模式。结论 1: _轻度放牧（LG）_显著提升了生态系统多功能性，尤其是地上功能（如生产力）；而_中度和重度放牧（MG/HG）_显著抑制了碳循环、养分供应及整体EMF。结论 2: 驱动力发生位移。在无牧和轻度放牧下，EMF主要受_地上植物多样性_驱动；而在中度和重度放牧压力下，由于地上植被退化，_地下细菌多样性_转变为维持多功能性的主导力量。 3. 分析过程和方法作者依托内蒙古四子王旗建立的长期放牧实验平台，设置了四个放牧强度梯度：不放牧（NG）、轻度放牧（LG）、中度放牧（MG）和重度放牧（HG）。研究的核心逻辑在于通过多维数据的整合，解析“干扰强度-多样性组分-功能权衡”的复杂链条。首先，在生物多样性量化方面，作者涵盖了地上与地下四个营养级。地上部分采用传统的样方调查法获取植物物种组成，并利用扫网法收集蝗虫数据；地下部分则提取土壤DNA，通过16S rRNA高通量测序分析细菌多样性，并利用形态学鉴定结合测序技术评估土壤线虫多样性。所有类群均统一使用_Shannon-Wiener指数_计算α多样性。其次，在生态系统多功能性（EMF）的测算上，作者选取了生产力、碳循环和养分供应三个维度的17个关键指标。为了消除不同功能指标量纲的影响，作者采用了科研界主流的_Z-score标准化方法_。具体操作是将每个功能指标减去其平均值再除以标准差，转换后的数值具有可比性，最后通过平均法计算EMF指数。此外，为了保证结果的稳健性，作者还引入了_阈值法（Threshold approach）_进行交叉验证，分析在达到不同功能目标比例（如最大值的20%、40%等）时，生物多样性的贡献差异。 Figure 1. 不同放牧强度对多维生物多样性的影响在统计分析思维上，文章采取了循序渐进的策略。第一步利用_线性混合效应模型（LMM）_分析放牧强度对各多样性指标和单一功能的影响，其中放牧强度作为固定效应，样地分区（Block）作为随机效应。第二步，通过线性回归探索不同梯度下，地上/地下多样性与EMF的关联强度（图3）。这一步是整篇文章的转折点，它直观展示了回归斜率在不同放牧强度下的变化。Figure 2. 不同放牧强度对生态系统多功能性的影响Figure 3. 生态系统多功能性与多样性的回归关系第三步是文章的核心贡献：解释度分析。作者利用基于LMM的_变额分解（Marginal R2 decomposition）_技术，量化了植物、蝗虫、线虫和细菌对EMF变异的具体贡献率（图4）。这种方法能够有效处理预测变量间的共线性问题，清晰地识别出在NG/LG环境下，植物多样性解释了约60%的功能变异，而在MG/HG环境下，细菌多样性的解释贡献上升至首位。Figure 4. 地上与地下各组分对EMF贡献率的位移最后，作者构建了_分段结构方程模型（Piecewise SEM）_。这一方法的好处在于可以将复杂的直接影响（如放牧对EMF的负向压迫）与间接影响（如放牧通过改变植物多样性进而影响EMF）进行路径拆解。SEM结果最终证实，轻度放牧维持了地上与地下的协同互补，而重度放牧割裂了这种联系，迫使生态系统功能依赖于地下微生物的残余调节。 Figure 5. 结构方程模型解析放牧强度调节功能驱动的路径机制 4. 研究的局限性文章指出，研究结果受到_降水年际波动_的显著影响。在荒漠草原这一水分受限的环境中，干旱年份可能会掩盖放牧对地下微生物的驱动作用。此外，尽管本研究考虑了多个分类群，但对于更高营养级的捕食者（如土壤节肢动物）以及大型草食动物的取食行为差异对养分循环的细微影响仍需更长尺度的连续监测来进一步精确量化。

草业与草原学院董世魁教授团队利用多组学联合分析揭示高寒草地植物赖草适应氮沉降的新机制

草业与草原学院董世魁教授团队利用多组学联合分析揭示高寒草地植物赖草适应氮沉降的新机制近日，北京林业大学草业与草原学院董世魁教授团队在Plant, Cell & Environment发表了题为“Photosynthetic carbon reallocation to nitrogen metabolism confers adaptation advantage of Leymus secalinus under elevated nitrogen deposition in alpine grassland”的研究论文。该研究通过整合形态、生理、转录组、蛋白质组和代谢组等多维数据，系统揭示了在氮沉降增强环境下青藏高原高寒草甸优势植物赖草（Leymus secalinus）的光合碳重分配机制及其对氮代谢的调控作用，为理解高寒草地植物群落响应全球变化的分子机制提供了重要科学依据。氮沉降是驱动全球生物多样性变化的重要因子之一，尤其对高寒草地生态系统影响显著。以往研究表明，氮沉降会导致高寒草地植物群落向禾草单一优势化演变，但其内在的生理与分子调控机制尚不明确。本研究以赖草为对象，通过模拟不同梯度氮添加实验，结合多组学技术，系统解析了其在氮富集环境下的适应策略。研究结果表明，氮沉降显著促进了赖草的竞争力和生物量积累，其光合能力、叶绿素含量及光系统II效率均明显提升。值得注意的是，增强的光合作用并未导致碳水化合物的大量储存，而是通过上调碳代谢与氮同化相关基因和蛋白的表达，将光合产物更多地导向氨基酸合成途径，从而支持其快速生长。同时，氮沉降还增强了赖草的抗氧化防御系统和逆境响应能力，包括编码抗氧化酶活性蛋白表达和逆境相关激素水平的提升，进一步巩固了其在严酷高原环境中的适应优势。该研究首次从多组学协同视角揭示了高寒草甸优势植物通过光合碳向氮代谢再分配实现生态优势的完整调控通路，成功地将宏观的生态现象（赖草的优势地位）与微观的分子调控（基因、蛋白、代谢物的响应）联系起来，为预测和管理高寒草甸生态系统对氮沉降的响应提供了理论依据。论文第一作者为北京林业大学草业与草原学院博士研究生左慧和郭倩倩副教授，通讯作者为沈豪副教授和董世魁教授。该研究获得国家自然科学基金（32361143870; 32401291）和国家重点研发计划（2023YFF1304303）的资助。论文链接：https://doi.org/10.1111/pce.70370

Grass Res | 四川农业大学张新全团队建立多年生黑麦草热激转录因子家族响应多重逆境胁迫表达图谱

Grass Res | 四川农业大学张新全团队建立多年生黑麦草热激转录因子家族响应多重逆境胁迫表达图谱多年生黑麦草（Lolium perenne L.）是温带地区广泛种植的优质冷季型草坪草和牧草，具有重要的生态和经济价值。然而，全球气候变化导致的极端温度、干旱、土壤盐渍化及重金属污染等非生物胁迫日益频繁，严重威胁其生长、产量及持久性。植物热激转录因子（HSF）家族作为植物胁迫响应的关键调节因子，在耐热性方面已有广泛研究，但其在多年生黑麦草中应对除热胁迫以外的其他非生物胁迫（如盐、碱、重金属等）的功能图谱及其时空表达模式仍不清晰。深入解析HSF家族在黑麦草中的成员特征与表达模式，对于揭示其广谱抗逆分子机制、挖掘关键调控基因具有重要理论价值，也为分子育种提供了潜在靶点。 2026年1月，Grass Research 在线发表了四川农业大学草业科技学院张新全教授团队题为Beyond Heat Stress: The Heat Shock Factor Family Orchestrates Multifaceted Abiotic Stress Responses in Perennial Ryegrass的研究论文。本研究基于多年生黑麦草基因组，鉴定了26个LpHSF 基因，并将其划分为A、B、C三个亚族，系统分析了这些基因响应热胁迫、组织部位以及非生物胁迫中的表达模式。本文研究发现LpHSFs 的功能远不止于耐热。特定的LpHSF 成员，特别是LpHSFA2 亚族、LpHSFA3、LpHSFC1.3 和LpHSFC1.4，在盐、碱和重金属（镉）胁迫下均表现出显著的上调表达，表明它们是广谱的胁迫调节因子。其次建立了相对全面的时空表达图谱，发现A类基因主要在叶片中表达，暗示其参与叶片发育和衰老过程；而B类和C类基因则在根和分蘖节中优势表达，可能在根系发育及逆境调控中发挥特异功能。此外，启动子及表达谱分析显示，大多数LpHSF 含有丰富的激素响应元件，并能被ABA（脱落酸）和MeJA（茉莉酸甲酯）显著诱导，特别是ABRE元件的拷贝数与热诱导表达水平呈正相关，揭示了LpHSF整合激素信号介导逆境响应的分子基础。图1 多年生黑麦草LpHSF基因家族在不同非生物胁迫、激素诱导及不同组织中的表达谱模式图本文的第一作者为四川农业大学草业科技学院的余国辉副教授，通讯作者为张新全教授和余国辉副教授。该研究得到了国家自然科学基金区域创新发展联合基金（U23A20218）、国家重点研发计划（2023YFF1001400）以及四川省自然科学基金项目（2023NSFSC0118）的资助。原文链接：https://doi.org/10.48130/grares-0025-0037

郭振飞教授团队取得系列研究进展

郭振飞教授团队取得系列研究进展一、郭振飞教授团队揭示黄花苜蓿耐寒新机制：MfCML50-MfCDH模块通过调控ROS稳态提升低温抗性近日，郭振飞教授团队在国际知名期刊《Plant Biotechnology Journal》发表研究论文，首次阐明了黄花苜蓿（Medicago falcata）中类钙调蛋白MfCML50与香芹醇脱氢酶MfCDH通过Ca²⁺依赖的相互作用调控耐寒性的分子机制，为牧草抗逆育种提供了全新靶点。低温对植物生长、发育和地理分布产生不利影响。在低温胁迫下植物中的基因表达和代谢途径被重新编程，以提高对低温胁迫的耐受性。紫花苜蓿（Medicago sativa）是最重要的豆科饲草植物，具有极佳的营养价值和较高生物量。黄花苜蓿（M. falcata）与紫花苜蓿近缘，具有较强的耐寒性和耐旱性，是牧草分子育种的重要遗传资源。Ca2+是植物细胞中普遍存在的第二信使，而类钙调蛋白（CML）是Ca2+结合蛋白，能够解码Ca2+信号，参与植物的生长、发育以及对环境胁迫的响应。已有较多研究表明CML参与调控植物耐寒性。然而，尚不清楚Ca2+/CML信号途径是如何通过调节豆科植物的代谢来调控耐寒性的。短链脱氢酶/还原酶（SDR）超家族广泛参与植物初级和次级代谢，其家族成员香芹醇脱氢酶（CDH）已被证实参与调控植物耐盐性和耐旱性。但CDH活性是否受Ca2+信号调节，以及CDH是否参与调控耐寒性尚未明确。南京农业大学郭振飞团队研究发现，低温胁迫下，Ca²⁺信号激活MfCML50蛋白，其与MfCDH在细胞质中特异性结合，显著增强MfCDH的酶活性，催化香芹醇转化为具有强抗氧化活性的香芹酮（carvone）。DPPH实验证实，香芹酮可高效清除活性氧（ROS），减少低温导致的氧化损伤；进一步通过基因编辑和过表达实验发现，MfCML50或MfCDH过表达株系的香芹酮积累量提升40%-60%，耐寒性显著增强，而敲除突变体则表现出ROS过量积累和低温敏感表型，外施香芹酮可恢复其抗性。该研究首次揭示了“Ca²⁺信号-MfCML50-MfCDH-香芹酮-ROS稳态”这一全新通路，阐明了钙信号如何通过调控次级代谢直接参与植物低温响应，为解析植物抗逆机制提供了新思路。研究成果不仅丰富了植物Ca²⁺信号转导与代谢调控交叉领域的理论，更为苜蓿等牧草的抗寒遗传改良提供了关键基因资源和应用靶点。南京农业大学草业学院钟山青年研究员耿博豪、已毕业博士生于舒函（现为浙江农林大学风景园林与建筑学院讲师）为论文共同第一作者，南京农业大学草业学院郭振飞教授为该研究工作通讯作者。研究工作得到了科技创新2030重大项目、国家自然科学基金项目的资助。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.70372二、郭振飞教授团队联合植物保护学院王源超教授团队揭示真菌RNase干扰植物微生物组的致病新机制 2025年8月，草业学院郭振飞教授团队联合植物保护学院王源超教授团队在《Advanced Science》上发表题为“Inhibition of RNase to Attenuate Fungal-Manipulated Rhizosphere Microbiome and Diseases”的研究论文，揭示了土传病原真菌通过分泌核糖核酸酶（RNase）操纵植物根际微生物组的致病新机制，并发现鸟苷单磷酸（GMP）可作为高效抑制剂阻断这一过程，为农业真菌病害绿色防控开辟新路径。病原菌“以酶制菌”：操纵根际微生物组实现侵染土传真菌病害是农业生产的重大威胁，其中禾谷镰孢菌（Fusarium graminearum）可导致小麦赤霉病、大豆根腐病等多种作物病害，造成严重经济损失。研究团队在前期工作中，通过蛋白质组学和功能验证发现，该病原菌分泌的效应子Fg12是一种真菌特异性RNase，不仅能诱导植物细胞死亡，还是禾谷镰孢菌重要的致病因子。最新的研究结果发现，Fg12能通过其酶活性抑制根际有益细菌的生长。微生物组是植物免疫系统的延伸，而Fg12就像病原菌的‘生物武器’，通过选择性地抑制假单胞菌（Pseudomonas）和芽孢杆菌（Bacillus）等有益微生物，破坏植物根际微生物组的平衡，为病原菌的侵染扫清障碍。研究结果发现Fg12抑制的芽孢杆菌、假单胞菌单独或组合施用时，可有效减轻大豆和苜蓿的镰孢菌侵染症状。结构生物学驱动：GMP精准靶向，干扰致病关键因子功能，为跨作物病害防控提供新思路基于Fg12与已知RNase T1的结构相似性，团队通过AlphaFold结构预测、分子对接和体外酶活实验，发现GMP能竞争性结合Fg12的活性位点，显著抑制其RNase活性。实验表明，1 mM GMP处理可使大豆在镰孢菌侵染后的鲜重增加75.5%，且对小麦、水稻、苜蓿等作物生长无不良影响。GMP作为天然核苷类似物，兼具高效性和环境安全性。 Fg12同源蛋白广泛存在于镰孢菌、稻瘟菌等多种植物病原真菌中，且GMP对尖刀镰孢菌、立枯丝核菌等引起的根腐病同样具有抑制效果。这些结果表明GMP可能适用于多种作物病害的防治。目前，该团队相关发明专利已获授权，并正在田间试验验证GMP的实际应用效果。该研究突破了传统“病原菌-植物”二元互作的认知框架，通过靶向病原菌的微生物组操纵工具，为开发“智能型”生态友好型农药提供了全新范式。该成果不仅为解析植物-病原菌-微生物组多元互作机制提供了理论依据，也为农业绿色可持续发展贡献了关键技术支撑。南京农业大学为论文的第一署名单位，南京农业大学草业学院杨波副研究员和植物保护学院博士生杨森为论文的第一作者，植物保护学院王源超教授、草业学院郭振飞教授和杨波副研究员为论文的通讯作者。该研究得到国家大豆产业体系、国家自然科学基金，广东省重点研发计划等项目的支持。论文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202503146

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。

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