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知耕智汇15期|中国首批“太空稻”迎收获;Benson Hill基因编辑大豆种植超预期;Pioneer推复杂作物金字塔决策工具
栏目:知耕智汇
日期:2022-12-23
浏览量:984
摘要:

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快报摘要 - Wrap Up


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科|技|突|破  

Science Breakthrough

 Nature Plants:新高效基因激活CRISPR3.0系统
 NC State U:植物补丁连续监测作物病害
 JMU:光敏开关引入制造植物遥控器
 ARS:治疗植物病原体和害虫的创新技术
 Stanford:改性细菌生产氮助力作物生长
 Nature Food:新种子包衣促干旱种植

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大|企|业|动|向  

Big Player

○ 中国收获第一批“太空稻”|太空育种
 Benson Hill大豆种植超目标|基因编辑育种
 Codexis获酶工程里程碑付款|酶工程
 Corteva与安德马特合作新型生物防治|植保
 Plantarray新型植物诊断系统|农业诊断
 Pioneer推复杂作物金字塔决策工具|数字农业
 Solinftec推出简化谷物处理和储存工具|数字农业
 Arugga授粉机器人应用于澳番茄田|农业机器人

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融|资|速|递

Funds & Funding

 固氮.Azotic筹资加速农业可持续氮方案商业化

○ 基因编辑酶.酶赛生物完成亿元B轮融资

 植保.MicropepA轮融资开发农业小肽方案

 水培作物.巴斯夫风投印度水培先驱Urban Kisaan

 植物蛋白.Summit收购开发北美最大小麦蛋白基地

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产 | 业 | 之 | 声

Community Voice

 以色列高温天气如何发展农业?|经验分享

 转基因抗麦草畏棉花种子在美国普遍采用|产业数据

○ 基因编辑食品:人们如何反应?|调研数据

 首个数字链农产业联合体问世|产业联盟

 种子技术ThermoSeed获得欧洲创新奖|行业奖项


01 科|技|突|破

Nature Plants:新植物高效基因激活CRISPR3.0系统

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在Nature Plants的一项研究中,马里兰大学植物科学副教授YipingQi在植物中引入了一种新的改进的CRISPR3.0系统,专注于基因激活而不是传统的基因编辑。第三代CRISPR系统专注于多重基因激活,这意味着它可以同时增强多个基因的功能。据研究人员称,该系统的激活能力是当前最先进的CRISPR技术的四到六倍,同时显示出多达七个基因的高精度和效率。虽然CRISPR以其基因编辑能力而闻名,它可以敲除不需要的基因,但激活基因以获得功能对于为未来创造更好的植物和作物至关重要。



NC State U:植物补丁连续监测作物病害

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北卡罗来纳州立大学的研究人员开发了一种植物可以“佩戴”的贴片,通过测量植物释放的挥发性有机化合物(VOC),以无创方式监测植物压力和疾病,例如作物损坏或极端高温。所用矩形贴片长30毫米,由包含石墨烯传感器和柔性银纳米线的柔性材料组成。传感器涂有各种化学配体,可响应特定VOC的存在,使系统能够检测和测量植物叶子排放的气体中的VOC;研究人员目前正在努力开发下一代贴片,该贴片可以监测温度、湿度和其他环境变量以及VOC。虽然原型由电池供电并在现场存储数据,但研究人员计划未来的版本由太阳能供电并能够无线数据传输



JMU:植物遥控器−− 植物研究人员有一个强大的新工具可供使用

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远程控制气孔移动。绿光可以激活围绕开孔的保卫细胞中的 GtACR1 通道(左)。活跃的 GtACR1 通道会释放氯离子,这也会自动导致钾离子的流出和水的释放(中)。由于保卫细胞松弛,叶片表面的气孔关闭(右)

叶片上的气孔有调节二氧化碳的流入以进行光合作用,他们还使用气孔来防止水分流失过多并在干旱期间枯萎。气孔被两个保卫细胞包围,由这些细胞决定气孔的开闭。近期,德国巴伐利亚州的 Julius-Maximilians-Universität (JMU) Würzburg 的研究人员通过将光敏开关引入烟草植物的保卫细胞,成功实现了远程控制气孔运动。该小组使用来自藻类 Guillardia theta 的光敏蛋白作为光开关,即来自视紫红质通道组的阴离子通道 ACR1。响应光脉冲,开关确保氯化物流出保卫细胞,钾随之流出。保卫细胞失去内部压力而松弛,毛孔在15分钟内关闭。让光脉冲成为控制气孔运动的遥控器。



ARS:治疗植物病原体和害虫的创新技术

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美国农业部农业研究局 (ARS) 的研究人员找到了一种创新方法,可以在不使用抗生素的情况下治疗柑橘树、马铃薯和番茄植物中的病原体(有害细菌)和害虫。研究人员与佛罗里达大学和AUM LifeTech Inc.合作,发现分子FANA ASO(反义寡核苷酸)在水溶液中使用时会攻击害虫细胞的内部,并减少昆虫传播的有害细菌。FANA有能力通过多种递送方法针对昆虫、细菌和病毒进行更强大的管理实践,使其易于直接应用于柑橘树、盆栽植物的土壤和根区,或作为局部喷雾应用到柑橘树的叶子上。



Stanford:改性细菌生产氮助力作物生长

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斯坦福大学工程学院的研究人员已经开发出一种利用大自然自身过程在室温下生产可用于植物的氮的方法.他们通过修补已经与玉米、小麦和水稻等谷类作物形成共生关系的细菌遗传机制来做到这一点。研究人员深入研究了巴西固螺菌(Azospirillumbrasilense)的氮机制,所研发的转基因细菌不仅产生比正常情况更多的氨,而且还引发了邻近植物的更快生长,与改良细菌一起种植的植物比没有添加的植物增加了54%的生物量和74%的叶绿素



Nature Food:新种子包衣促干旱种植

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本周《自然食品》杂志在一篇论文,该论文由麻省理工学院土木与环境工程教授Benedetto Marelli、麻省理工学院博士生Augustine Zvinavashe等八人撰写。研究人员提出了一种可以在关键的发芽阶段保护种子免受缺水压力,甚至同时为植物提供额外的营养。该团队开发的两层包衣是Marelli及其合作者多年来在开发种子包衣以赋予各种好处的研究的直接产物。新涂层的灵感来自奇亚籽和罗勒种子上的天然涂层,旨在防止种子变干,它提供了一种凝胶状涂层,可顽强地保持任何水分,并用它包裹种子。涂层的第二层内层包含保存下来的称为根际细菌的微生物,以及一些帮助它们生长的营养物质。当暴露在土壤和水中时,微生物会将氮固定到土壤中,为正在生长的幼苗提供营养肥料以帮助其生长。



02 大|企|业|动|向

中国收获第一批“太空稻”|太空育种

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7月9日,华南农业大学教学科研基地的嫦娥五号“太空稻”迎来收割。太空稻是8个月前,嫦娥五号所携带的一批共重40克的水稻种子,经历了23天太空旅行。太空稻经过几个月的育种、移栽、播种,迎来收获。华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心的科研人员和工作人员对成熟的水稻进行采样和收割,首轮种植圆满完成。今年秋季,这批“太空稻”的后代将在实验室里开始育秧,并被移栽到大田里,未来有望成为100%中国原创的水稻新品种。



Benson Hill大豆种植超目标|基因编辑育种

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Benson Hill于7月13日宣布,它已超出先前将其专有大豆品种的合同种植面积增加一倍的目标。公司现已与美国的合作农民签订合同,在2021作物年度种植70000英亩土地,同比增长约133%。这些专有的非转基因大豆品种由Benson Hill培育,蛋白质含量更高,具有omega-9脂肪酸和低抗营养素的益处。今年的作物计划包括Benson Hill超高蛋白大豆的首次商业种植,用于人食品配料市场,其他专有产品包括用于水产养殖的饲料成分,猪和家禽以及特种食用油市场。根据研究,公司预测配料部门将大幅增长,这有助于推动不断增长的植物肉替代品市场,预计到2029年该市场将达到约1400亿美元



日本大规模生产100%生物基塑料及化学品丨生物基

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Neste公司、三井化学公司和丰田通商株式会社宣布,他们将联合起来,在日本首次用100%的生物基碳氢化合物进行可再生塑料和化学品的工业规模生产。在这项合作中,三井化学公司将在其大阪工厂的裂解厂使用Neste RE(由Neste生产的100%生物基碳氢化合物)来替代部分化石原料生产可再生的乙烯、丙烯、C4馏分和苯等,并将它们加工成苯酚等基本化学品或聚乙烯和聚丙烯等塑料,其质量将与传统产品相当。



酶工程头部企业获里程碑付款|酶工程

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图.Codexis与药企合作关系

近日,头部酶工程公司Codexis宣布,从GSK手中赢得了一笔“重大”里程碑付款,主要是基于其蛋白质工程平台,具体金额暂未透露。这项合作协议签署于2014年,是一份关于Codexis的CodeEvolver蛋白质工程平台技术许可的协议。协议拟定,GSK将在未来两年向Codexis支付2500万美元的费用,包括600万美元的预付款,以及如果达到具体的技术转让里程碑,将追加1900万美元的费用。重要的是,如果GSK利用Codexis的技术实现了项目成功,那么还将有更多里程碑付款,每个项目可能会有575万美元到3850万美元不等的付款。同时,还可以从GSK产品的销售利润中抽成。



Corteva与安德马特合作新型生物防治解决方案|植保

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Corteva Agriscience和Andermatt USA周三宣布了一项为期多年的协议。根据协议,Corteva获得了基于天然杀虫病毒Helicoverpa Armigera Nucleopolyhedrovirus的生物杀虫剂的独家许可。该活性成分针对非洲棉铃虫、玉米穗虫和其他螺旋藻属物种的幼虫。独特的技术可以有效和可持续地控制这些害虫,这些害虫会破坏包括大豆、棉花、高粱和玉米在内的作物。Corteva还获得了一种生物杀菌剂的独家许可,该杀菌剂有助于在植物周围提供抑制疾病的保护屏障。该生物杀菌剂基于活性成分Bacillus Velezensis,保护马铃薯、水果和蔬菜等植物免受包括丝核菌在内的土壤传播病原体的侵害。Corteva将通过其在美国市场上的自有品牌分别以Hearken生物杀虫剂和Bexfond生物杀真菌剂的名称提供这些技术。



Plantarray新型植物诊断系统|农业诊断

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耶路撒冷希伯来大学iCORE设施中的Plantarray系统

以色列最大的植物营养解决方案全球供应商ICL(以色列化学品有限公司)拥有一种新型植物诊断系统Plantarray。Plantarray是一个全自动、基于传感器的表型分析平台,它使科学家、育种者和研究人员能够快速、轻松地对整株植物进行同步性能分析。该系统测量水从植物根部到它们释放到大气中的运动(植物蒸腾作用)、生物量积累、水和养分利用效率、植物生理关键性状活动以及环境,并得出植物的生产力水平各种环境条件。



Pioneer YieldPyramid助力复杂作物管理决策|数字农业

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7月13日,Pioneer推出了Pioneer YieldPyramid金字塔决策工具,这是一种新的专有数据驱动工具。通过确定种植者目前作物产量的位置,然后优先考虑某些管理决策和做法,该工具可以帮助提高特定地区的产量潜力
来自超过56,000个地点的特定地点的天气信息、土壤数据和管理实践被分为10个遗传x环境x管理(GEM)区域。这些GEM区域是收益率金字塔的第一步。在每个创业板区域内,有五个收益率级别,每个级别都有相应的管理因素。一级代表美国农业部县平均玉米产量。第二级到第四级基于先锋内部数据。第五级代表未来和玉米产量的走向。
使用先锋产量金字塔决策工具,农民可以将他们的做法和产量结果与每个产量水平内的典型结果进行比较,并确定是否存在任何差异或差距。先进的数据科学工具,包括数据聚类和机器学习,以及Pioneer农学团队在过去10年收集的数千个农场数据点,用于开发复杂的作物模型,该模型可以综合数千次试验,帮助农民确定优先顺序管理决策



Solinftec推出简化谷物交易、处理和储存工具|数字农业

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Solinftec是一家专门为农业打造的技术公司,它为谷物贸易商推出了一种新的软件解决方案,以提高他们交易、处理和储存谷物的方式的效率和透明度。Solinftec Grain由两个主要软件组件——Solinftec Freight和Solinftec Basis——组成,现在可以在美国和加拿大购买。第一个组成部分是Solinftec Freight,它使贸易商能够更好地了解和控制其运输物流,节省时间和金钱,并简化与承运人的沟通。该技术将电梯与其首选的承运人连接起来,因此他们可以在一个数字位置管理整个运输过程。第二个组件Solinftec Basis为谷物经销商优化了基础交易机会,最终为谷物升降机创造了更多价值。借助这项技术,贸易商可以在原产地和营销谷物时轻松地通过供应链找到最有利可图的路径。



Arugga授粉机器人应用于澳番茄田|农业机器人

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近期以色列公司Arugga的授粉机器人业务又有了新的进展,澳大利亚领先的水培温室番茄种植商科斯塔集团已与总部位于以色列的Arugga签署了一项协议,将在Costa的10公顷温室番茄作物上部署其授粉机器人。Costa的西红柿生长在新南威尔士州盖拉镇的澳大利亚最大、最先进的温室设施之一。总的来说,Costa目前的Guyra温室拥有302,400平方米的种植面积,在生产高峰期包含超过100万株植物。该公司正在将其生产面积扩大33%至40%



03 融|资|速|递

固氮.Azotic筹资加速农业可持续氮方案商业化


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Azotic Technologies Ltd(Azotic)和Virya LLC(Virya)周三宣布达成协议,为Azotic可持续氮解决方案业务模式的快速全球扩张提供资金。Azotic生产Envita和N-Fix,它们在生物肥力类别中处于领先地位,是唯一一种在植物细胞内作用于多种作物以从空气中固氮的固氮细菌。这项技术使世界各地的农民能够在不影响生产力的情况下可持续地管理他们的氮肥计划。
Envita和N-Fix以液体配方作为犁沟内或叶面施用,可让农民在保持产量的同时将合成氮肥的使用量减少25-50%,或应用于现有的生育计划以提高产量。干燥配方和种子处理选项是这项受专利保护的技术产品开发管道中的下一个创新。



基因编辑酶.酶赛生物完成亿元B轮融资

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国内领先生物制造企业宁波酶赛生物工程有限公司宣布完成亿元人民币的B轮系列融资。酶赛生物是国内较早一批开展酶工程的公司之一,公司通过对于定向进化的理解,从底层(软件、硬件、人员、系统等)构建起BioEngine定向进化平台。在文库构建和高通量筛选上,酶赛生物有其独特的理解与运用,加上生物信息学、虚拟计算和自动化工艺的应用,BioEngine平台的蛋白质定向进化流程更加高效流畅。



植保.MicropepA轮融资开发农业小肽方案

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Micropep Technologies在超额认购的A轮投资中筹集了1000万美元,由新投资者Supernova Invest领投。Micropep总部位于法国图卢兹,于2016年从国家科学研究中心(CNRS)和图卢兹大学分拆出来,图卢兹大学是农业科技的卓越中心。该公司开发了一项专有技术,通过喷洒“miPEP”(一种独特的天然肽家族调节植物microRNA),在不改变DNA的情况下精确增强植物性状。miPEP将影响所有受microRNA调控的植物表型,包括萌发、早期生长、抗病性和开花。利用这些天然肽的潜力,该公司目前正在开发一系列“可喷洒性状”生物解决方案,以控制抗药性杂草(如Palmer Amaranth)并保护植物免受重大疾病的侵害,主要针对价值280亿美元的美国和欧洲除草剂和杀菌剂市场。



水培作物.巴斯夫风投印度水培先驱Urban Kisaan

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巴斯夫风险投资有限公司(BVC)正在投资印度初创公司Urban Kisaan,该公司专门从事热带城市环境中各种蔬菜、蔬菜和草药的水培种植。这是BVC对专注于印度的早期业务的首次投资。Urban Kisaan于2017年提出概念,在海得拉巴和班加罗尔经营多个郊区温室和垂直室内农场。该公司销售新鲜农产品,其中一些是直接在商店、特许经营的实体店以及通过应用程序和网站种植的。Urban Kisaan优化了水培技术,用于印度等热带气候。成本仅为十分之一,专利技术的效率明显高于传统的全球水培标准。该公司还利用在次大陆蓬勃发展的在线食品零售趋势。



植物蛋白.Summit收购开发北美最大小麦蛋白基地

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Summit农业集团通过其投资子公司SummitAgInvestors宣布收购位于堪萨斯州菲利普斯堡的生物精炼厂PrairieHorizonAgri-Energy。Summit将建造一个最先进的小麦蛋白原料设施,并对现有的玉米乙醇工厂进行改造,以利用小麦淀粉生产乙醇。在原料工厂完成和最终转换后,该公司将成为北美最大的小麦蛋白生产商,并将生产低碳强度的可再生燃料。其原因在于公司认识到高蛋白成分和创新饲料产品的需求不断增长,该项目地理位置优越,且目前美国对小麦蛋白的需求严重依赖进口



04 产|业|之|声

以色列高温天气如何发展农业?|经验分享

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以色列农业面临夏季炎热干旱的困扰,最高温平均保持在30℃以上,甚至可以达到40℃,也因此以色列积累了丰富的应对高温气候的农业发展经验。日前以色列农业与农村发展部国家推广专家David Silverman先生围绕以色列如何在高温气候下农业发展经验进行分享。以色列农业发展的成功经验可总结为三点。
一是基因组学的应用帮助创制更多优质、高效、抗逆性好的农业品种。
二是以色列地形多样,可种植区域以沙漠地带为主。因此有选择性地在不同的地区种植不同作物和品种
三是技术发展。以色列在农业技术方面形成层次清晰的科研体系,其农业科研机构包括国家政府级研究机构、农业科教机构和地方性研究机构。网室栽培、湿帘风机、迷雾系统等多种方法技术组合使用,顺利保证夏季种植。张力计(Tensionmeter)和气候测定(Climate Measurement)也是以色列精准农业中常用的工具和方法。严酷环境条件下发展农业的解决方式有很多,但Silverman先生强调没有完美的普适方法。创新与交流合作是保障提出最适合自身的农业发展方式的关键。



转基因抗麦草畏棉花种子在美国普遍采用|产业数据

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麦草畏是一种用于控制一年生和多年生阔叶杂草的除草剂。2016年,孟山都首次将转基因(GE)麦草畏(DT)棉花种子商业化。DT棉花品种是通过插入细菌基因开发的,使它们能够在麦草畏应用中存活下来。美国农业部2019年的农业资源管理调查(ARMS)数据涵盖了大多数棉花生产州,表明农民很快采用了DT棉花种子。从2016年到2019年,种植DT种子的棉花面积百分比从0%上升到69%。2019年使用DT种子最多的州是密西西比州、密苏里州、南卡罗来纳州和田纳西州,其中大约88%、85%、83%和80%的棉花种植面积分别种植了DT品种。



食物基因组编辑:人们如何反应?|调研数据

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来自哥廷根大学和不列颠哥伦比亚大学的一个研究小组调查了五个不同国家的人们对农业中基因组编辑的各种用途的反应。研究人员研究了哪些用途被接受以及人们如何评价新育种技术的风险和收益。结果显示所研究的国家之间只有微小的差异——德国、意大利、加拿大、奥地利和美国。在所有国家/地区,当用于作物而不是牲畜时,对基因组进行更改更有可能被认为是可以接受的。该研究发表在《农业与人类价值》上。总体而言,受访者对新育种方法的使用反应非常不同。可以确定四个不同的群体:该技术的坚定支持者、支持者、中立者和反对者。反对者(24%)认为存在高风险并呼吁禁止该技术,而不管可能的好处。强有力的支持者(21%)认为风险很小,优势很多。支持者(26%)看到了许多优势,但也看到了风险。



首个数字链农产业联合体问世|产业联盟

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近日,广东茂名成立首个数字链农产业联合体。据悉,联合体将进一步发挥龙头企业的带动作用,把普惠金融和数字平台、供应链、科技、产业主体等结合起来,以数字技术打造“农业科技+数字金融+物流”的全产业服务模式。联盟运行方式为,首先,联合体与新塘村合作社代表签订农产品销售意向书,全力销售该村种植的青柚。其次,联合体提供多种运输渠道,提高“化州水果”流转速度。再次,联合体将降低水果物流费用,扩大农民增收空间。最后,联合体整合资源,通过“订单农业+智慧物流+金融”一揽子综合服务,助力化州农特产品走出茂名。



种子处理技术ThermoSeed获得欧洲创新奖|行业奖项

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7月2日星期五,Lantmännen凭借其独特的ThermoSeed项目及其既有机又高效的环保热处理方法获得了“环境价值创造——生物多样性和自然资源”类别的欧洲合作创新奖。ThermoSeed是一种处理种子以防止种子传播感染的方法,减少农业中对杀虫剂的需求,有益于环境并为农民增加价值。今天,Lantmännen在瑞典经营着三个设施,并将该方法授权给由欧洲和美国的外部合作伙伴处理的九个设施。瑞典工厂每年加工超过50,000吨种子,约占瑞典种子市场的40%。


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