成果快讯 | 2026年第一季度科研成果合集速览

基因组所（大鹏湾实验室）第一季度（1月-3月）科研成果速览。

成果目录（按论文发表时间排序）：

1.植物如何按需“平衡”氮磷吸收

2.单细胞技术揭秘马铃薯-晚疫病菌互作图谱

3.小麦赤霉病关键“感病开关”基因

4.敌我不分？蚂蚁自相残杀的原因找到了

5.首个畜牧动物多组织翻译调控图谱发布

6.T2T组装补洞工具GapSuite发布

7.创制自交不亲和杂交马铃薯

8.打破野生稻百万年“基因宝库”封印

9.综述叶绿体基因工程的研究进展

10.染色体替换技术TEAM

11.鳞翅目昆虫适应玉米防御的双重进化路径

12.新框架提升色谱保留时间预测能力

植物如何按需“平衡”氮磷吸收

2026年1月5日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）程旭课题组与湖南师范大学王鹏团队合作在《植物通讯（Plant Communications）》在线发表了题为“The Medicago SPX1/3-PHR2 Network Relays Phosphate Signaling to Orchestrate Root Nodulation-dependent Nitrogen Acquisition by Controlling Flavonoid Biosynthesis”的研究论文。研究发现了豆科植物苜蓿的磷饥饿响应调控网络，该网络能够根据磷浓度高低调控类黄酮合成来控制根瘤共生水平，从而平衡根瘤菌介导的氮吸收量。研究首次明确了微生物介导的氮磷吸收平衡的分子机制，为利用根际微生物促进植物营养吸收提供新思路。

论文链接：https://www.cell.com/plant-communications/fulltext/S2590-3462(26)00003-9

扩展阅读：Plant Communications | 基因组所程旭团队联合湖南师范大学揭示植物磷信号调控固氮微生物互作机制

单细胞技术揭秘马铃薯-晚疫病菌互作图谱

2026年1月6日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）黄三文课题组与南京农业大学植物保护学院/农林生物安全全国重点实验室董莎萌课题组合作在《自然·植物（Nature Plants）》上在线发表了题为“Host Microenvironment in Potato-Phytophthora infestans Interaction Revealed by Single-cell Spatiotemporal Transcriptome”的研究论文。该研究利用Stereo-seq空间转录组技术，在单细胞分辨率下解析了马铃薯叶片与晚疫病菌互作的宿主微环境动态变化，鉴定出晚疫病病程中的两类关键的寄主细胞类型：病原靶向细胞（PTCs）与周质细胞（SPCs），揭示了其分别在免疫响应中的功能特点，提出了晚疫病病程新模型。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41477-025-02181-9

扩展阅读：Nature Plants | 基因组所联合南京农大在单细胞水平揭示马铃薯晚疫病病程新模型

小麦赤霉病关键“感病开关”基因

2026年1月8日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）张翠军课题组与福建农林大学唐定中团队合作，在《植物通讯（Plant Communications）》上发表题为“Targeted editing of TaROD1 confers disease resistance to both Fusarium head blight and powdery mildew in wheat without growth penalty”的研究论文。研究鉴定得到小麦中关键的赤霉病“感病开关”基因TaROD1，利用基因编辑敲除该基因后，创制出既抗赤霉病又抗白粉病、且生长和产量不受影响的小麦新材料，为小麦抗病性改良提供了重要基因资源与技术路径。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2026.101712

扩展阅读：Plant Communications | 基因组所张翠军团队联合福建农林大学发现小麦赤霉病关键“感病开关”基因

敌我不分？蚂蚁自相残杀的原因找到了

2月2日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）江南纪课题组在《美国国家科学院院刊（PNAS）》上发表题为“Oxidising pollutants can disrupt nestmate recognition in ants”的研究论文。该研究揭示了臭氧等氧化性空气污染物对蚂蚁社会功能的影响，发现臭氧会破坏蚂蚁体表用于识别同伴的化学信号，导致同巢蚂蚁相互攻击，且长期暴露会使工蚁停止照料幼虫，最终引发蚁群崩溃。

论文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2520139123

扩展阅读：PNAS | 敌我不分？蚂蚁自相残杀的原因找到了

首个畜牧动物多组织翻译调控图谱发布

2026年2月3日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心)刘毓文课题组与广西大学赵云翔团队合作，在《先进科学（Advanced Science）》上发表了题为“Multi-Tissue Omics Analysis Uncovers Translational Regulation Underlying Complex Traits in Pigs”的研究论文。该研究以猪为模式生物，系统解析了跨品种的多组织基因翻译调控特征及规律，揭示了翻译调控对表型形成的重要影响，并整合翻译组学数据创新了复杂性状基因调控网络构建的框架体系。

论文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.74200

扩展阅读：Advanced Science | 基因组所刘毓文团队构建全球首个畜牧动物多组织翻译调控图谱

T2T组装补洞工具GapSuite发布

2026年2月5日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心)潘玮华课题组联合中国热带农业科学院橡胶研究所、太原理工大学人工智能学院 / 计算机科学与技术学院在《先进科学（Advanced Science）》发表题为 “Time-Efficient and Informatic-Skill-Light Gap-Filling for Telomere-to-Telomere Genome Assembly” 的研究论文。该研究开发出集成化辅助软件工具盒 GapSuite，攻克了端粒到端粒（T2T）基因组组装中 “手动补洞耗时久、技术门槛高” 的核心难题，实现非信息学背景研究者在个人电脑上高效完成 T2T 组装补洞，为推动群体T2T 泛基因组研究提供关键技术支撑。

论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202518319

扩展阅读：Advanced Science | 基因组所潘玮华团队开发T2T组装补洞工具GapSuite

创制自交不亲和杂交马铃薯

2026年2月17日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心)张春芝课题组在《自然·植物（Nature Plants）》上在线发表了题为“Generating Self-incompatible Hybrid Potatoes through Haploid Breeding”的研究论文。该研究通过单倍体育种技术成功培育出自交不亲和的二倍体马铃薯纯合系与杂交种，破解了马铃薯杂交制种成本高、地下薯块与地上果实竞争养分的核心难题，并显著缩短育种周期。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41477-026-02235-6

扩展阅读：Nature Plants | 基因组所张春芝课题组通过单倍体育种创制自交不亲和杂交马铃薯

打破野生稻百万年“基因宝库”封印

2026年2月19日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）商连光课题组联合云南省农业科学院/云南种子种业联合实验室等国内多家科研团队在《自然·植物（Nature Plants）》杂志上发表了题为"A Distorter-Restorer System Drives Quantitative Reproductive Isolation in Rice"的研究论文。该研究首次克隆和解析了一个全新的四元件遗传系统调控长雄野生稻与亚洲栽培稻种间杂种不育的分子机制，成功解锁多种野生稻“跨界繁殖密码”。丰富了我们对物种生殖隔离的理论认知，为利用野生稻资源培育具有多年生性、耐盐碱、高产优质的水稻新品种开辟了全新路径。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41477-026-02223-w

扩展阅读：Nature Plants | 基因组所联合多家单位打破野生稻百万年“基因宝库”封印，助力野生稻跨界利用

综述叶绿体基因工程的研究进展

2026年2月26日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）张江课题组在《植物通讯（Plant Communications）》上发表题为“Editing and synthetic applications of chloroplast genomes”的综述论文。论文系统回顾了叶绿体基因工程在农作物基因改良与合成生物学等前沿领域内的研究进展及主要挑战，重点聚焦于三个核心方向：叶绿体基因组精简、基因组编辑及代谢工程。此外，文章还探讨了这些领域之间潜在的协同作用机制及综合发展路径。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.xplc.2026.101783

染色体替换技术TEAM

2026年3月9日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）左二伟课题组在《蛋白质与细胞（Protein and Cell）》上发表题为“A programmable platform enabling targeted chromosome substitution and cross-species stability profiling”的研究论文。该研究开发了一种名为TEAM的染色体替换技术，能精准替换小鼠的Y染色体。用小鼠Y染色体替换后，干细胞能发育成健康成年雄性；而替换人类Y染色体时，因着丝粒不稳定导致DNA损伤，动物出现炎症、高死亡率和生长问题。这项技术为研究染色体功能、进化及合成染色体设计提供了新工具。

论文链接：https://doi.org/10.1093/procel/pwag010

鳞翅目昆虫适应玉米防御的双重进化路径

2026年3月29日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）王桂荣课题组在《植物细胞环境（Plant Cell & Environment）》上发表了题为“Multiple Evolutionary Events in Host Plant Adaptation in Lepidoptera”的研究论文。该研究从基因功能演化入手，揭示了草地贪夜蛾（Spodoptera frugiperda）通过“双重进化路径”成功攻克玉米次生代谢产物丁布类化合物（Benzoxazinoids, BXs）的毒性，为理解植食性害虫的寄主适应性提供了全新的视角。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pce.70502

新框架提升色谱保留时间预测能力

2026年3月30日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）纪宏超课题组在《分析化学（Analytical Chemistry）》上发表题为“Unified Multitask Modeling for Retention Time Prediction Across Chromatographic Conditions”的研究论文。该研究开发了名为Uni-RT的统一多任务学习框架，用于预测液相色谱-质谱分析中的保留时间。传统模型只能在特定实验条件下使用，而新框架能整合不同实验数据，同时捕捉化合物共有的保留规律和不同条件下的差异。在28组实验数据上的测试显示，它比传统模型更准确、更稳定，还能简化模型应用。这一成果为化合物识别、质量控制等工作提供了有力支持，让保留时间预测能更好地用于多种实际场景。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.5c07973