Cell Symposia 学术礼包：重磅嘉宾论文精选系列1 | 摘要征集截至6月13日

21世纪的农业面临着两大挑战：为不断增长的全球人口提供食物，以及应对不断变化的气候影响。新兴技术彻底改变了植物研究。整合基因组测序、组学技术和植物遗传学有助于我们进一步了解植物发育、营养、新陈代谢以及植物对不同胁迫的反应。基因组编辑技术和合成生物学，帮助我们极大地改善了各种作物的农艺性状。人工智能和机器人技术的应用，带来了更加“智慧”的农业。

与崖州湾国家实验室合作

时间：2025年10月19-21日

地点：中国三亚 崖州湾前千鹤国际交流中心-希尔顿格芮精选

Cell Symposia: 迈向可持续农业：基因组学、生物工程和智能技术

摘要征集截止时间：2025年6月13日

早鸟注册截止时间：2025年7月25日

电脑端：使用Chrome浏览器打开链接

https://www.cell-symposia.com/sustainable-agriculture-2025/index.html

会议主题

植物基因组学

营养与产量

胁迫反应

植物生物技术

智慧农业

会议组织者

李家洋，崖州湾国家实验室

丁予立，Developmental Cell科学编辑

Matthew J. Pavlovich，Trends in Biotechnology主编

杨扬，Cell高级科学编辑

组织委员会

杨维才，崖州湾国家实验室

钱前，崖州湾国家实验室

周俭民，崖州湾国家实验室

嘉宾‍‍‍‍

Guido van den Ackerveken，荷兰 乌特勒支大学

Jacqueline Batley，澳大利亚 西澳大学

Alice Cheung，美国 马萨诸塞大学阿默斯特分校

储成才，中国 华南农业大学

戴俊彪，中国 中国农业科学院深圳农业基因组研究所

高彩霞，中国 中国科学院遗传与发育生物学研究所

黄三文，中国 中国热带农业科学院

Alisdair Fernie，德国 马克斯·普朗克植物分子生理学研究所

Markita Landry，美国 加州大学伯克利分校

李家洋，崖州湾国家实验室

Marc Libault，美国 密苏里大学

Elizabeth Sattely，美国 斯坦福大学

Paul Schulze-Lefert，德国 马克斯·普朗克植物育种研究所

Cathie Martin，英国 约翰·英纳斯中心

Magnus Nordborg，奥地利 格雷戈尔·孟德尔分子植物生物学研究所

Nils Stein，德国 莱布尼茨植物遗传与作物研究所

Rod Wing，沙特阿拉伯 阿卜杜拉国王科技大学

谢旗，中国 中国科学院遗传与发育生物学研究所

严建兵，中国 华中农业大学

杨淑华，中国 中国农业大学

此次细胞研讨会汇集了世界各地的杰出科学家，本期特别推出4位重磅嘉宾近期在Cell Press细胞出版社旗下期刊的发文精选，供所有科研工作者学习阅读。欢迎大家踊跃提交摘要，报名参会！

嘉宾论文精选

李家洋

崖州湾实验室

野生异源四倍体水稻的从头驯化新路径

要点

建立了高效的异源四倍体水稻转基因和基因编辑体系；

获得了高质量异源四倍体水稻基因组组装；

鉴定到了二倍体水稻重要农艺基因在高秆野生稻（Oryza alta）中的同源基因；

通过编辑高秆野生稻中的这些同源基因，快速改良多个重要性状。

摘要

目前所有栽培稻品种都是二倍体，但人们一直期待对水稻进行多倍化，以利用其在基因组缓冲、更高活力和环境适应性方面的潜在优势。然而，一直缺乏可行的方法。我们提出了一条针对野生异源四倍体水稻进行从头驯化的实用路线。通过筛选异源四倍体野生稻资源，找到了高秆野生稻（Oryza alta）中的一个基因型并命名为 PPR1，为从头驯化建立了两项关键资源：高效组织培养、转化与编辑体系，及高质量基因组装（可清晰区分两个亚基因组）。利用这两项资源，我们将高秆野生稻中与二倍体水稻重要基因同源的多个基因进行编辑，快速改良了多个关键农艺性状。结果显示，从头驯化后的异源四倍体水稻可成为新的主粮，增强全球粮食安全。

水稻中独脚金内酯（SL）感知的调控机制

要点

AtD14-D3-ASK1 复合体在水稻 SL 感知激活中至关重要；

SL 触发的 OsD14 降解取决于 D3 和 OsD14 的 N 端无序结构域；

OsD14 的磷酸化抑制其自身泛素化与降解；

低氮诱导 OsD14 的磷酸化并稳定蛋白，从而抑制分蘖；

摘要

独脚金内酯是调控植物发育和环境应答的关键激素，其感知需要 D14、D3、D53 等组分组装成复合体，并通过促进 D53 的降解来启动信号转导。然而，SL 感知机制及其对植物株型和环境应答的影响尚存争议。我们发现，在 AtD14-D3-ASK1 复合体内，若干关键氨基酸残基对 SL 感知不可或缺；过量表达 D3 的 C 端结构域则会削弱 SL 感知并提升分蘖。进一步研究显示，OsD14 的磷酸化及其 N 端无序结构域在 OsD14 的泛素化和降解过程中至关重要。值得注意的是，低氮会增强 OsD14 的磷酸化并稳定蛋白，从而抑制分蘖。该研究阐明了 SL 感知的完整激活与终止过程，以及在复杂环境下调控水稻株型的关键机制。

高彩霞

中国科学院遗传与发育生物学研究所

通过基于结构的蛋白聚类发现脱氨酶功能

要点

利用人工智能（AI）指导的结构分类，揭示了脱氨酶家族的新进化关系；

SCP1.201 脱氨酶分支含有单链和双链 DNA 胞嘧啶脱氨酶；

新发现的脱氨酶更小、活性更高且脱靶更少；

利用 AI 辅助截短，使其可包装进单一的腺相关病毒（AAV）并在大豆中高效编辑。

摘要

在生命科学中，对蛋白质功能的阐明及其在生物工程中的应用至关重要。传统的蛋白质挖掘往往主要关注氨基酸序列，而不是三维结构。我们使用 AlphaFold2 对整个脱氨酶蛋白家族进行结构预测，并基于结构相似性聚类，从中发现了许多此前未知的特性。出人意料的是，属于 DddA 类分支的大多数蛋白并非针对双链 DNA。我们通过蛋白工程改造获得了一个更小的、单链 DNA 特异性的胞嘧啶脱氨酶，使得胞嘧啶碱基编辑器（CBE）能够被打包进单一的 AAV 载体。此外，我们还发现该分支中另一个脱氨酶可在大豆中实现高效碱基编辑，这在以往较为困难。基于 AI 结构预测所挖掘的新型脱氨酶，为碱基编辑技术在治疗和农业领域的广泛应用拓展了可能性。

黄三文

中国热带农业科学院

杂交马铃薯的基因组设计

要点

杂交马铃薯育种需要深度理解马铃薯基因组；

遗传学分析可帮助清除有害突变；

破除有害突变与优良性状的紧密连锁对于获得优质自交系至关重要；

不同系谱的自交系杂交可产生生长势旺盛的 F1。

摘要

将马铃薯从四倍体、无性繁殖作物转型为二倍体、种子繁殖的杂交马铃薯是农业上的一项重大创新。由于马铃薯基因组中广泛存在有害突变，获得高度纯合的自交系一直是难点。我们通过基因组设计的方法，成功培育出高度纯合且可正常育性的自交系，并由此获得了统一且具备强生长势的 F1。设计过程包括：评估起始材料的基因组纯合度、有害突变数量、S1 群体中的分离偏差、单倍型信息（用于识别有益与有害等位基因紧密连锁的断裂）以及亲本系间的基因组互补性。该研究将马铃薯的育种模式从缓慢非累积的过程转变为可快速迭代，为生产者和消费者带来显著裨益。

谢旗

先正达、中国科学院遗传与发育生物学研究所

通过减少独脚金内酯分泌来抵御独脚金属植物寄生

要点

缺磷与独脚金内酯可上调高粱根表皮中的 SbSLT1/2；

SbSLT1/2 将 SL 运输出根外部，促进独脚金属植物萌发；

SL 转运通道中的保守氨基酸对转运功能至关重要；

敲除 SbSLT1/2 可减少独脚金属植物萌发和寄生，从而减轻产量损失。

摘要

独脚金属植物（Striga）的寄生是全球粮食安全的重大威胁。其萌发和生长依赖宿主在缺磷环境下分泌的独脚金内酯。我们利用转录组学和功能学分析，鉴定到高粱中的两个 ABCG 转运蛋白 SbSLT1 与 SbSLT2，并通过结合 AlphaFold2 结构预测和氨基酸突变试验，确定了转运通道内若干保守位点对 SL 运输出根功能必不可少。敲除这两个基因可显著降低根部 SL 分泌，从而减少独脚金属植物的田间萌发与寄生，并提高产量。该研究阐明了单子叶植物中 SL 分泌机制以及保守氨基酸在转运功能中的重要性，为通过阻断 SL 分泌来防治独脚金属植物提供了新的育种路径。

复制链接查看全部嘉宾论文：

https://www.cell-symposia.com/sustainable-agriculture-2025/Speaker-articles.html

编辑见面会

报名参加本次会议，您将获得与国内外科学家和Cell Press编辑双重交流的宝贵机会：探讨学术前沿与研究合作，获取论文投稿策略与研究发展指导。出席本次会议的编辑团队有：

丁予立，Developmental Cell科学编辑

Matthew J. Pavlovich，Trends in Biotechnology主编

杨扬，Cell高级科学编辑

Anne Knowlton，Current Biology高级科学编辑

吴斐婕，Cell Reports科学编辑

张珊珊，One Earth高级科学编辑

支持期刊

会议注册咨询：c.alman@elsevier.com

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展位及赞助咨询：

林韬  爱思唯尔（中国）期刊学术活动经理

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