#知耕智汇#基因编辑#合成生物#生物防治#生物基新材料
快报摘要 - Wrap Up
科｜技｜突｜破
Science Breakthrough
○ Science：植物登陆的关键—植物脂肪酸诱使真菌相互共生
○ Ornam Plant Res：蓝目菊和蝶豆花基因共转获得紫罗兰色菊花
○ Nature Medicine：藻类基因注入眼睛重塑视觉神经
○ BioRxiv：中国科学家首次解锁红豆杉基因密码
○ Nat Mach Intell：深度学习改进无共进化信息的蛋白质结构预测
○ PBJ：植物抗病基因人工改良设计
○ Cell：精准基因编辑的潜在分子机理
大｜企｜业｜动｜向
Big Player
○ 世界上最小的AI微针机器人可提取植物代谢物丨农业机器人
○ 新型传感器可帮助细菌检测和反应甲醛丨生物传感器
○ 智能种植设备公司Hoosier Ag进一步扩张丨设施农业
○ 芯片短缺的蝴蝶效应已扩散到农业丨农机设备
○ 双汇发展布局人造肉丨人造肉
○ NIFA在植物育种研究中投资近900万美元丨行业动向
融｜资｜速｜递
Funds & Funding
○ 生物技术.Invaio Sciences融资8890万美元
○ 垂直农业.Bowery Farming获得3亿美元的C轮融资
○ 生鲜电商.每日优鲜或7/8月上市
○ 生物试剂.诺唯赞生物科创板IPO过会
产 | 业 | 之 | 声
Community Voice
○ 美国气候智能农业战略丨农业战略
○ 英国将放宽针对基因编辑农作物和动物的法规丨农业战略
○ 六部门支持涉农企业主板、科创板上市丨政策
○ 极飞科技开启“30万科技新农人培养计划”丨培训
○ 识别、检测和分析植物病害的生物信息学工具集合丨工具
○ 农业机器视觉技术获智能科技大奖丨获奖荣誉
01 科｜技｜突｜破
Science：植物登陆的关键—植物脂肪酸诱使真菌相互共生
5月21日，Science杂志以封面论文发表了来自法国图卢兹大学Pierre-Marc Delaux课题组等单位合作题为“Lipid exchanges drove the evolution of mutualism during plant terrestrialization”的研究论文。该研究表明原始陆地植物Marchantia paleacea（粗裂地钱）也能产生脂质，并转移到共生真菌上，并且该过程对于功能性共生是必不可少的，证明植物与真菌之间的脂质转移同样存在非维管植物中，这表明这一过程是在4.5亿年前就发展起来的，使得植物能在陆地上生存，并且在整个植物界都得到了保留。
论文链接：
https://science.sciencemag.org/content/372/6544/864
Ornam Plant Res：蓝目菊和蝶豆花基因共转获得紫罗兰色菊花
近日，Ornamental Plant Research 在线发表了南京农业大学园艺学院菊花课题组发表相关论文，把蓝目菊的蓝色基因OhF3′5′H、菊花CmF3'Hm（CmF3'H T485S突变）分别与蝶豆花CtA3′5′GT共同转化获得转基因菊花，经表型观察、分子鉴定以及花色素成分鉴定，发现蓝目菊OhF3'5'H在菊花花瓣中具有催化活性，成功获得紫色-紫罗兰色花色的转基因菊花。进一步通过UPLC-ESI-MS对舌状花瓣中花色素的组成成分进行分离鉴定，发现A7、A8和A9是呈现蓝色的关键花青苷单体。近期，该团队对转化的目的基因组合进一步进行了优化，成功获得了蓝色菊花。相关研究结果为后续利用基因工程技术选育蓝色菊花品种奠定了基础。
论文链接：
www.maxapress.com/article/doi/10.48130/OPR-2021-0004
Nature Medicine：藻类基因注入眼睛重塑视觉神经
5 月 24 日，美国匹兹堡大学眼科专家何塞・阿兰・萨赫表在 Nature Medicine 上发布《光遗传学治疗后盲人患者视力功能的部分恢复》论文。科学家们利用无害的腺相关病毒作为载体，将来自绿藻的可以编码的光敏蛋白 ChrimsonR 的遗传指令送入患者的一侧眼睛，目标是改造视网膜中央凹的神经节细胞。本次患者接受的基因疗法叫光遗传疗法，一位失明近40年的法国男性使用该疗法后恢复了部分视觉功能。
相关链接：
https://www.technologyreview.com/2021/05/24/1025251/a-blind-man-can-perceive-objects-after-a-gene-from-algae-was-added-to-his-eye/
BioRxiv：中国科学家首次解锁红豆杉基因密码
图丨红豆杉基因组特征（来源：bioRxiv）
近日，中国科学家首次“解锁”红豆杉参考基因组图谱，对南方红豆杉进行了全基因组测序。4月30日，湖南农业大学和中国农业科学院（深圳）农业基因组研究所等单位共同研究。相关研究发布在bioRxiv平台上。据研究结果，研究人员确定了南方红豆杉基因组具体数据，“大小为 10.23 Gb，Contig N50 为 2.44 Mb，其中 9.86 Gb 的组装数据被挂载到了红豆杉基因组的 12 条染色体上。”
论文链接：
https://doi.org/10.1101/2021.04.29.441981
Nat Mach Intell：深度学习改进无共进化信息的蛋白质结构预测
近期，芝加哥丰田技术研究中心的Jinbo Xu教授在Nature Machine Intelligence上发布了一篇名为机器学习预测蛋白质结构的文章，他的课题组最先将图像识别领域中的监督学习方法引入蛋白质结构（接触对）预测中并取得巨大成功，文章结果表明ResNet并不是能简单地对共进化信号进行降噪，而是可以学习到重要的蛋白质序列结构间关系。这对蛋白质设计和工程，尤其是在没有共同进化数据的情况下有着重要的意义。
PBJ：植物抗病基因人工改良设计
近日，南京农业大学植物保护学院陶小荣教授团队在植物学知名期刊PBJ发表《Stepwise artificial evolution of an Sw-5b immune receptor extends its resistance spectrum against resistance-breaking isolates of Tomato spotted wilt virus》研究论文，该研究采用逐步人工进化的策略，筛选鉴定了大量抗病基因突变体，最终获得了对TSWV田间抗性突破株系具有良好抗病作用的Sw-5b抗病基因新材料。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/pbi.13641
Cell：精准基因编辑的潜在分子机理
5月26日，麻省理工学院冯国平院士团队在Cell 在线发表题为“Efficient embryonic homozygous gene conversion via RAD51-enhanced interhomolog repair”的研究论文，该研究发现链交换蛋白RAD51可通过同源间修复（IHR）机制显著增加小鼠胚胎中Cas9介导的纯合敲除。
论文链接：
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00538-9#%20
02 大｜企｜业｜动｜向
世界上最小的AI微针机器人可提取植物代谢物丨农业机器人
5月26日，DTU Physics副教授Kaare Hartvig Jensen受昆虫直接从植物静脉中吸收营养的昆虫的启发，研究了可以直接从植物细胞中抽出化学物质的微型机器人。该机器人仅几微米，通过图像识别和机器人控制系统技术寻找目标细胞，可以挖掘树木中的糖分和生产生物燃料而不会砍伐或破坏树木。
原文链接：
www.sciencedaily.com/releases/2021/05/210526115531.htm
新型传感器可帮助细菌检测和反应甲醛丨生物传感器
5月26日，一种叫做甲基营养菌的细菌可以利用甲烷和甲醇作为燃料;在此过程中，它们在生长过程中会产生大量的甲醛，但直到最近才有人知道它们是如何检测到这种有毒化合物并对其做出反应的。爱达荷大学的克里斯托弗·马克思及其同事于2021年5月26日发表在开放获取的《公共科学图书馆生物学》杂志上，描述了他们在甲基橙细菌和其他甲基营养菌中发现的一种新型甲醛传感器。
原文链接：
https://www.sciencedaily.com/releases/2021/05/210526150053.htm
智能种植设备公司Hoosier Ag进一步扩张丨设施农业
近期，美国智能种植设备制造公司Hoosier Ag宣布计划在印第安纳州埃文斯维尔进一步扩张。GroPod智能花园设备发明者Heliponix LLC表示，将投资近200万美元来扩展其在埃文斯维尔市中心的总部。GroPod是一种类似于洗碗机的设备，允许用户在家中种植蔬菜、草药和其他植物。
芯片短缺的蝴蝶效应已扩散到农业丨农机设备
近期「Hoosier Ag Today」最新报告指出，全球范围内的芯片短缺正在影响农业领域，这可能会持续好几年。文章指出，全世界计算机芯片的短缺将在未来两年乃至更久的时间里，影响农业领域的各个方面。目前，不少农业设备制造商已经停止向经销商发货，因为他们没有足够的芯片来安装设备。相关设备厂商指出，不仅联合收割机、播种机、耕种机和拖拉机的销售受到了影响，甚至全地形车的供应也受到了限制。诸多关键部件甚至是非电子部件均供不应求，因为这些部件的制造商在制造过程中也需要用到芯片。
双汇发展布局人造肉丨人造肉
近日，双汇发展在互动平台回答投资者提问时称，公司成立了素肉产品研究所，积极开展素肉类产品的研发，目前推出有“双汇发展素食界”植物蛋白肉等素食类产品。据Marketsand Markets预测，2019年全球植物性人造肉的市场规模约为121亿美元，预计每年将以15%的复合增长率增长，到2025年将达到279亿美元，其中亚太地区的肉类替代品市场增速最快。
NIFA在植物育种研究中投资近900万美元丨行业动向
美国农业部的国家粮食与农业研究所（NIFA）对植物育种研究进行了重大投资。NIFA已通过“农业和食品研究计划”计划，在22个不同的植物育种研究项目中投资了近900万美元。这项研究投资旨在提高农业生产价值，同时也提高农场的盈利能力和可持续性。如：提高谷物高粱的生产力和营养品质、开发适合机械收割的绿色辣椒品种等。
03 融｜资｜速｜递
生物技术.Invaio Sciences融资8890万美元
5月25日，创业公司Invaio Sciences，宣布获得C轮融资，总计8890万美元。公司创立于2018年，是一家多平台技术公司，它利用了人类治疗、农业、环境科学和先进制造等各个领域的发现。该公司对昆虫，植物和树木的生理学有着深刻的理解，再加上其新颖的综合解决方案方法，有望在全球范围内改善农业实践并减少对农药的需求。
垂直农业.Bowery Farming获得3亿美元的C轮融资
美国领先的垂直农业公司Bowery Farming总融资金额共4.72亿美元，其中包括最新的C轮3亿美元融资，这是迄今为止室内农业公司最大的一笔私人融资。公司在850多家商店中保持商业类别领导地位，自2020年1月以来零售业务增长了750％以上，其中电子商务销售额增长了4倍以上
生鲜电商.每日优鲜或7/8月上市
据知情人透露，如果顺利每日优鲜将在今年7、8月份完成上市。据蓝鲸财经报道，每日优鲜募资规模预计为5至10亿美元。每日优鲜在2020年宣布，2019年实现全面盈利，也是为数不多盈利的果蔬电商平台；据天眼查显示，自2014年成立以来，每日优鲜已对外披露了10轮融资，融资金额接近150亿元。
生物试剂.诺唯赞生物科创板IPO过会
5月25日上交所发布公告，南京诺唯赞生物科技股份有限公司首发过会；公司是一家围绕酶、抗原、抗体等功能性蛋白及高分子有机材料进行技术研发和产品开发的生物科技企业，依托于自主建立的关键共性技术平台，先后进入了生物试剂、体外诊断业务领域，并正在进行抗体药物的研发，是国内少数同时具有自主可控上游技术开发能力和终端产品生产能力的研发创新型企业。
04 产｜业｜之｜声
美国气候智能农业战略发布丨农业战略
美国农业部（USDA）最近发布了一份报告，概述了其气候智能农业战略。将农业和林业纳入应对气候变化的努力一直是拜登总统的重点。为期90天的进度报告概述了美国农业部计划如何执行拜登总统关于应对国内外气候危机的行政命令。《关于气候智能型农业和林业的90天进展报告》共列出了CSAF战略的七个核心要素，美国农业部将量化、跟踪和报告CSAF活动的收益。
报告链接：
https://www.usda.gov/sites/default/files/documents/climate-smart-ag-forestry-strategy-90-day-progress-report.pdf
英国将放宽针对基因编辑农作物和动物的法规丨农业战略
5月27日，根据Science 杂志报道，英国政府将在下个月兑现约翰逊2019年当选英国首相时要将英国非凡的生物科学技术从反转基因的规则中解放出来的承诺。相关政策将适用于那些基因已被CRISPR等技术精准编辑过的动植物。这将使英国与包括美国在内的几个国家保持一致。
六部门支持涉农企业主板、科创板上市丨政策
5月18日由中国人民银行、中央农办、农业农村部、财政部、银保监会、证监会共同发布《关于金融支持新型农业经营主体发展的意见》，《意见》重点部署加强新型农业经营主体信息共享、增强新型农业经营主体金融承载力、推动发展新型农业经营主体信用贷款、拓宽新型农业经营主体多元化融资渠道等12项重要举措。并表示支持符合条件的涉农企业在主板、中小板、创业板、科创板及新三板等上市和挂牌融资。
相关链接：
https://mp.weixin.qq.com/s/kZ2qOkE6VxqFla7VGiyvHA
极飞科技开启“30万科技新农人培养计划”丨培训
近日，极飞科技宣布启动新一轮的“30万科技新农人培养计划”，培养一批“懂科技、会经营、爱农业”的新型职业农民，服务于乡村振兴、农业现代化；极飞科技联合创始人龚槚钦表示：“此次新农人培训的主要对象是以规模经营为主的农民、家庭农场主、农村合作社成员、传统农资商、返乡创业人员。
识别、检测和分析植物病害的生物信息学工具集合丨工具
近年来，针对植物病害的研究已经产生了很多信息，很对生物信息分析工具也随之产生， 比如：PhytoPath、Effector、PathoPlant和InterSPP能够用于分析病原体致病机制，PRGdb和RRGPredictor能用于鉴定抗性蛋白。基于图形来识别病原体的分析工具，比如 Plantix和LeafDoctor。FungiPAD、PlantPepDB和APD3能够提供植物病害的药剂。这些生物信息学分析工具使得我们因对植物病虫害更加经济且高效。但是缺少对这些工具全面且细致的比较。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.tplants.2021.05.001
农业机器视觉技术获智能科技大奖丨获奖荣誉
4月10日由中国农业大学工学院李伟教授团队主持完成的“非结构环境下农业机器人机器视觉关键技术与应用”项目获得2020年度吴文俊人工智能技术发明奖二等奖。团针对田间非结构环境下光照多变、枝叶交错、苗草簇生等农业机器人作业瓶颈难题，围绕非结构环境下农业机器人机器视觉技术进行了科技攻关，在农田非结构环境下机器人多元信息融合感知、农作物信息精准获取、机器人作业机构视觉伺服控制等方面取得重要突破，多项技术打破国外垄断，填补国内空白。
