不愧是华农！哪个科研成果是你的菜？

新的一年

华农师生在争创一流的道路上也不断前进

科研工作者们以严谨认真的态度

探索着地球上的未知与奥秘

赶紧下滑，看看华农最近又取得了哪些科研成果？

图片作者：唐家恩

重要研究成果在Cell发表

揭示脊椎动物从水生到陆生的进化秘密

华南农业大学海洋学院王俊教授联合中国科学院昆明动物研究所、西北工业大学、中国科学院水生生物研究所、华大基因研究院等国内外多家单位在国际著名学术刊物Cell（影响因子：38.637/Q1）在线发表了题目为“African lungfish genome sheds light on the vertebrate water-to-land transition”的研究论文，标志着我校在环境与生命科学领域基础研究方面取得了重大进展。（更多详情请戳→论文在Cell发表！华农教授揭示脊椎动物从水生到陆生的进化秘密）

为了更好的适应地球生态环境的改变，一些脊椎动物进行着从水生到陆生的进化过程，这是脊椎动物演化中最重要的科学问题之一。脊椎动物从水生到陆生进化过程主要发生在有颌类的硬骨鱼类群。肺鱼是与现存的四足动物中最接近的一种鱼类，它们保留了与从水生到陆生过渡有关的祖先特征。

非洲肺鱼染色体水平的基因组组装和进化史

在这个研究中，研究人员解析了肺鱼的基因组，肺鱼的基因组大小高达400多亿对碱基（40Gb），是人类基因组（3Gb）的10倍多。结合转录组及代谢组实验数据分析，研究人员证实了肺鱼的肺表面活性物质、抗焦虑能力、五指肢及咽部重塑等适应陆地特征相关的潜在基因和调控元件。该研究结果为理解部分鱼类从水生到陆生的演化提供了新的见解和关键资源。

华南农业大学是本研究的第二完成单位，海洋学院的王俊教授为本研究的共同第一作者，西北工业大学王文教授和邱强教授、中科院水生生物研究所的何舜平研究员为论文的通讯作者。

特邀综述在权威期刊发表

深入分析人隐孢子虫病

我校兽医学院从事人兽共患寄生虫病学研究的肖立华和冯耀宇教授团队，在微生物学权威期刊Clinical Microbiology Reviews上发表了特邀综述“Molecular epidemiology of human cryptosporidiosis in low- and middle-income countries”，对发展中国家人隐孢子虫病的分子流行病学特点进行了深入解析，发现人-人的传播是发展中国家隐孢子虫病流行的主要原因，这与发达国家动物-人的传播明显不同，并基于疾病在发展中国家的传播特点，提出在发展中国家加强水质安全、提高环境和个人卫生为主的疾病控制措施。

Clinical Microbiology Reviews主要通过约稿的方式，邀请微生物学领域的国际知名专家发表综述类文章，其刊载论文的影响力常年位于微生物学领域前列。

我校人兽共患寄生虫病学研究团队已是第三次受邀在此期刊发表综述，前两次有关隐孢子虫分类和贾第虫分子流行病学的综述，均已成为隐孢子虫和贾第虫研究领域近20年被引次数最高的论文，代表着该团队在领域的影响力。

高水平综述在顶级期刊发表

探索鱼类脂质营养奥秘

我校海洋学院李远友教授课题组在脂类研究领域的国际顶级期刊Progress in Lipid Research发表“Regulation of long-chain polyunsaturated fatty acid biosynthesis in teleost fish”的综述。华南农业大学及岭南现代农业科学与技术广东省实验室为该文第一完成单位，我校李远友和谢帝芝老师分别为主通讯作者和第一作者。

基于前期关于鱼类LC-PUFA合成能力的多项课题研究成果，李远友联合英国斯特林大学、西班牙高等科学研究委员会盐塔水产研究所、汕头大学等单位多年来的合作伙伴撰写了该综述论文，其中该综述作者参与发表的论文占引用的174篇参考文献的47%。该文不仅可为读者了解硬骨鱼类LC-PUFA生物合成调控机制研究进展提供一个较全面的认识，同时可为研发提高鱼类内源性LC-PUFA合成能力的方法提供新见解，对于减少水产饲料对鱼油的依赖，保持或增加养殖鱼类的LC-PUFA含量及营养品质具有重要现实意义。

PLR为Q1 Top期刊，最新IF为15.083，仅接受邀请投稿，年发文量25篇，在“Biochemistry, Genetics and Molecular Biology”大类407种期刊中排名第5。该综述得以发表，说明李远友课题组在鱼类营养研究领域已具有重要的国际影响力。

为解决鱼油制约我国水产养殖业的“卡脖子”问题，李远友课题组近10多年来专注鱼类脂质营养与代谢调控机制研究，在鱼类LC-PUFA合成特性及调控机制、鱼类脂肪酸精准营养及配合饲料的鱼油替代技术等方面的研究工作取得多项重要创新性突破，相关成果居国际前沿水平。

相继发表高水平研究论文

探索肉鸡基因密码

我校动物科学学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室、岭南现代农业科学与技术广东省实验室聂庆华、张细权教授团队在Journal of Pineal Research (IF=14.528)、Molecular Therapy - Nucleic Acids (IF=7.032)期刊相继发表了高水平研究论文。

我国肉鸡产业分为种源被卡脖子的白羽肉鸡和自主培育的黄羽肉鸡两大类型，腹脂沉积过多一直是制约黄羽肉鸡产业的重要难题。本团队通过单细胞测序、细胞及活体水平的功能验证试验，发现褪黑素可以诱导家鸡前体脂肪细胞分化为14个亚群，其中G0S2基因阴性群（G0S2）一方面可以提高FABP4表达，抑制脂肪生成关键基因PPARγ的表达，减少脂肪的沉积；另一方面，可以提高脂肪分解关键基因ATGL的表达，促进了脂肪分解代谢；以上结果表明G0S2-细胞亚群对减少家鸡脂肪沉积发挥着关键的作用。

该论文题为“Single‐cell RNA sequencing of preadipocytes reveal the cell fate heterogeneity induced by melatonin”，发表于Journal of Pineal Research期刊，动物科学学院首聘副教授黎镇晖博士、郑茗硕士为该论文共同第一作者，聂庆华教授、Bahareldin Ali Abdalla博士为共同通讯作者，张细权教授为共同作者。

此外，由动物科学学院博士后蔡柏林、黎镇晖博士、博士生马曼婷为共同第一作者，张细权教授为共同作者，聂庆华教授作为通讯作者的论文“Long Noncoding RNA SMUL Suppresses SMURF2 Production-mediated Muscle Atrophy via Nonsense-mediated mRNA Decay”，最近发表于Molecular Therapy - Nucleic Acids期刊。lncRNA 曾经被认为是基因转录组中的“噪音”而无人问津。近年来，逐渐发现曾经被推定为无法翻译蛋白质的 lncRNA 中包含着许多具有潜在蛋白质编码能力的小开放阅读框（small ORFs）。该研究成果首次揭示lncRNA 可以充当 uORF并通过无义介导的 mRNA 降解机制来参与下游基因的表达调控过程。

分析除草剂残留检测方法 探讨技术原理

我校海洋学院王俊教授团队在分析化学顶级学术期刊Trends in Analytical Chemistry（影响因子：9.801）上在线发表论文“Nanomaterial-sensors for herbicides detection using electrochemical techniques and prospect applications”。我校海洋学院博士后杜豪为这篇论文的第一作者，王俊教授为这篇论文的通讯作者。

农业环境中除草剂残留具有较强的毒性，其长期残存会对环境生态系统和人类个体产生毒性效应。因此，发展除草剂残留检测技术，对于保护环境，保障人们身体健康和生命安全都具有重要意义。

该论文分析了农业环境中除草剂残留的几种检测方法（电化学阻抗图谱法、循环伏安法、差分脉冲伏安法和方波伏安法），对每种检测技术的原理进行了深入的探讨。该论文也分析了不同的纳米材料（石墨烯、碳纳米管、贵金属和金属氧化物）对农业环境中除草剂检测的影响，为后续开展农业环境中除草剂检测的研究提供了参考。

揭示重大果树害虫桔小实蝇性信息素的合成新机制

我校植物保护学院生物安全与入侵生物学研究团队研究揭示了重大果树害虫桔小实蝇Bactrocera dorsalis性信息素合成的新机制，相关研究成果发表在Current Biology（IF 9.601）上。

该研究发现桔小实蝇雄虫直肠中的芽孢杆菌可协助雄虫合成性信息素，高效引诱雌虫完成交配。三甲基吡嗪和四甲基吡嗪是桔小实蝇雄虫的性信息素，对这两种化合物的来源进行研究后发现雄虫直肠中的芽孢杆菌是合成这两个物质的关键；对雄虫喂食芽孢杆菌敏感的抗生素后可显著降低雄虫中三甲基吡嗪和四甲基吡嗪的含量；在提供葡萄糖和苏氨酸的条件下，雄虫直肠中分离的芽孢杆菌均能高效地合成三甲基吡嗪和四甲基吡嗪，且雄虫直肠中均含有大量的葡萄糖和苏氨酸。华南农业大学植物保护学院2018级硕士研究生任璐为论文的第一作者，程代凤副教授和陆永跃教授为论文的共同通讯作者。

近20年来，我校生物安全与入侵生物学团队聚焦外来入侵生物预防、控制与管理核心任务，系统开展了红火蚁、入侵实蝇等重要检疫与入侵害虫生物学生态学、传播扩散、检疫除害、监测检测、预防与控制理论与技术等研究及应用，取得了一系列重要进展，为我国预防与控制检疫与入侵害虫提供了有力的科技支撑。

在玉米叶片表皮细胞发育的分子机制研究中取得新进展

我校生命科学学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室、岭南现代农业科学与技术广东省实验室王海洋课题组在New Phytologist (IF2020 = 8.512)上发表了题为“ZmSPL10/14/26 Are Required for Epidermal Hair Cell Fate Specification on Maize Leaf”的研究论文，揭示了ZmSPL10/14/26通过调节ZmWOX3A和生长素相关基因的表达促进玉米叶片表皮毛发育的分子机制。

玉米叶片上表皮有三种类型表皮毛，并且大毛（macrohair），刺毛（prickle hair）和双细胞毛（bicellular hair）和气孔成规律性分布在玉米叶片表皮上，但目前玉米叶片表皮毛和气孔发育发育的时空关系，尤其是表皮毛和气孔细胞命运决定和发育的调控机制仍不清楚。

论文系统研究了三种类型表皮毛和气孔的详细细胞学发育过程，表明了玉米叶片三种类型表皮毛和气孔均由原表皮细胞（PDC）通过不均等分裂发育而来，并且他们前体细胞的命运是可以改变的。首次系统报道玉米叶片表皮毛和气孔的发育时空关系，首次揭示了ZmSPL10，ZmSPL14和ZmSPL26这三个转录因子在玉米叶片表皮毛和气孔的命运决定中发挥关键作用，提出ZmSPL10/14/26可能通过调节ZmWOX3A和生长素相关基因的表达促进表皮毛发育的工作模型。研究结果为阐明玉米和其他禾本科植物表皮毛和气孔的细胞命运决定提供新颖的线索和坚实基础，并为培育高产、抗逆（干旱、高温）玉米新品种提供有益指导。

在污泥农用资源化创新研究方面取得重要进展

我校资源环境学院、广东高校土壤环境与废物资源农业利用重点实验室吴启堂教授团队在市政污泥农业资源化利用方面取得新进展，相关成果以“Indirect application of sludge for recycling in agriculture to minimize heavy metal contamination of soil”为题发表在资源环境领域的权威期刊Resources, Conservation and Recycling（IF=8.086）。资源环境学院2017级博士生林贤柯为该研究论文的第一作者，吴启堂教授为该研究论文的通讯作者。

市政污泥（MSS）农业利用的主要限制因素是其含有过量的重金属。市政污泥中的重金属容易在土壤中积聚，除了被农作物吸收，也可以进入地表水和地下水，所以将市政污泥进行农业利用一直存在争议。

在这项研究中，采用了间接利用方式，并且经过9年的追踪试验，验证了该技术的安全性与可靠性。该技术使用透水网袋装填污泥，堆放在在香蕉、木瓜和玉米等作物旁边，通过降雨或者浇水将污泥中的养分淋出，间接为作物供肥，而污泥网袋处理（SSN）将污泥固体以及绝大部分重金属留在网袋内。试验另外设置化肥对照（MF）和污泥直接施用处理（SS）进行对比，连续监测了土壤、农作物和污泥残渣中的Cd、Pb、Cu、Zn变化情况。研究表明，SSN处理的农作物的产量和重金属含量与化肥对照无显著差异，并且农作物果实中的重金属含量均达到了相应的食品标准（GB 2762-2017）。通过SSN处理，超过90%的重金属保留在干化的污泥中，而且主要以残渣态存在，回收后作后续处置。通过该技术利用污泥养分，在大幅度减少污泥重金属的污染的前提下，实现污泥安全为作物提供养分，解决了市政污泥农用会造成土壤重金属污染的问题。

在无人机低空遥感方面取得新进展

我校工程学院、南方农业机械与装备关键技术教育部重点实验室、国家精准农业航空施药技术国际联合研究中心和广东省农业航空应用工程技术研究中心周志艳教授课题组在环境科学与生态学领域知名期刊Journal of Cleaner Production（中科院一区Top期刊，IF=7.246）发表了题为“UAV-based partially sampling system for rapid NDVI mapping in the evaluation of rice nitrogen use efficiency”的研究论文。工程学院2017级博士生姜锐为该研究论文第一作者，周志艳教授为通讯作者。

无人机在作物长势信息的快速获取和解析处理中，可弥补现有航天、航空遥感技术气象影响因子多、周期长、分辨率不够高的缺点，但同时也存在单张影像的覆盖面积小、信息获取处理时间长等弊端。按照传统处理方式，遥感监测1000亩，拼接前的影像采集量可达5000张，普通图形工作站完成校正、拼接及解析等后处理工作需要花费5小时以上。

该论文提出了一种无人机低空遥感获取作物长势信息的快速采集及数据处理方法，并给出了详细的传感器校准流程和应用案例。所研制的遥感传感器可以提供与专业级高光谱仪器和多光谱相机相近的反射率和辐射照度测量精度。在水稻长势信息解析中，信息解析数据量可达534.6公顷/分钟，相比传统方法，长势专题图的生成速率和变量施肥处方图的决策效率大幅度提升。

在水稻光呼吸转运体研究方面取得新进展

我校生命科学学院、亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室、岭南现代农业科学与技术广东省实验室彭新湘课题组在Journal of Experimental Botany (IF5Y = 7.011)上发表了题为“Two chloroplastic PLGG1 isoforms function together to transport photorespiratory glycolate and glycerate in rice”的研究论文。该研究发现水稻中OsPLGG1a和OsPLGG1b均为叶绿体的光呼吸代谢物乙醇酸/甘油酸转运体，是植物生长所必须的，且两者以复合体形式发挥作用。崔丽丽为该论文的第一作者，彭新湘研究员和朱国辉教授为共同通讯作者。徐汉虹教授团队提供了蛙卵异源表达载体和技术支持。

光呼吸是一个高度区室化的过程，代谢产物在不同细胞器之间的转运，对保证光呼吸碳通路的高效运作至关重要。以拟南芥为代表的一些植物其基因组只含一个光呼吸乙醇酸转运体PLGG1，而以水稻为代表的另一些植物中却存在二个同源基因，分别称为OsPLGG1a和OsPLGG1b。在本研究中，该团队发现水稻叶绿体中OsPLGG1a和OsPLGG1b都具有乙醇酸/甘油酸转运体功能，OsPLGG1a或OsPLGG1b功能受损可导致植株中光呼吸乙醇酸和甘油酸的积累。OsPLGG1a和OsPLGG1b分别位于水稻叶绿体内、外膜，进一步的体外和体内互作实验表明OsPLGG1a和OsPLGG1b可发生直接相互作用，两者可能形成复合体运输光呼吸乙醇酸与甘油酸。

在荔枝落果调控研究中取得进展

The Plant Journal在线发表了华南农业大学园艺学院胡桂兵教授和王惠聪教授为通讯作者题为“LcERF2 Modulates Cell Wall Metabolism by Directly Targeting a UDP‐glucose 4‐epimerase Gene to Regulate Pedicel Development and Fruit Abscission of Litchi”的研究论文。

解析果树作物提前落果的生化和分子基础，有助于提高坐果率和产量。该研究发现LcERF2参与荔枝差异脱落率及对乙烯的响应。LcERF2表达降低可减少荔枝果实脱落，增强花柄生长（己糖（尤其是半乳糖）及细胞壁中的果胶含量增加）。在拟南芥中表达LcERF2导致花瓣脱落增强，植物生长迟缓，花柄半乳糖和果胶含量降低。

转录组分析表明，LcERF2调节参与细胞壁修饰基因的表达。酵母单杂交、双荧光素酶报告基因检测和电泳迁移率分析揭示尿苷二磷酸葡萄糖-4-表异构酶基因（LcUGE）是LcERF2的直接下游靶标。过表达LcERF2导致拟南芥同源基因AtUGE2-4的表达显著降低，进一步支持了这一结果。沉默LcUGE显著降低了花柄直径，增强了荔枝果实脱落。综上，该研究结果表明，LcERF2通过调控细胞壁代谢和花柄生长（部分是通过抑制LcUGE表达）来介导果实脱落。

在水稻糖基转移酶研究方面取得新进展

我校资源环境学院、农业农村部华南热带农业环境重点实验室广东省现代生态循环农业重点实验室、广东省现代生态农业与循环农业工程技术研究中心颜健教授课题组在国际著名学术期刊The Plant Journal(IF:6.141)在线发表题为“Genetic mapping identifies a rice naringenin O‐glucosyltransferase that influences insect resistance”的研究论文。资源环境学院的2018级硕士生杨忠艳为论文第一作者，通讯作者为颜健教授、Georg Jander教授和葛宏华教授。

糖基转移酶是一类庞大的基因家族酶，具有多成员的基因家族，拥有广泛的生理功能，部分糖基转移酶通过催化萜类、生物碱、类黄酮等小分子物质合成，参与植株抗性。柚皮素作为水稻中主要类黄酮的生化前体，具防治紫外线伤害、病原体感染和昆虫摄食等功能。该研究鉴定水稻柚皮素糖基转移酶基因Os07g32020，发现该基因与水稻的抗虫性相关。该研究成果已经申请了国家发明专利保护。这一发现能为水稻抗性品种的选育提供目标基因及植物源生物农药的研究奠定了物质基础。

美国康奈尔大学、汤普森植物研究、日本鸟取大学、安徽大学等国内外的科研单位也参与该工作。我校为第一完成单位。

看完这些研究成果

你可能没记住那些复杂的名词

但你一定记住了

肉鸡、鱼油、荔枝、玉米……

哪个研究是你的菜？评论区里见！

来源 | 华南农业大学官网

整理 | 费思迎

责任编辑| 费思迎

审核 | 方玮

审定 |郭灼

认真优秀的华农科研人，值得点赞！