#知耕智汇#农食科技
快报摘要 - Wrap Up
科|技|突|破
Science Breakthrough
Science Advances :基于微藻的药物递送系统|合成生物
Nature:产甲烷古菌第5条碳代谢新途径被发现|微生物
Science:植物中独特的双链RNA合成机制解析|RNA合成
Nature :通过嫁接单子叶植物可赋予对小麦全蚀病菌的抗性|植物保护
Nature Plants:提升植物引导编辑效率|基因编辑
Microbiome:谷氨酸重塑植物微生物组以保护植物免受病原体侵害|植物保护
Molecular Plant Pathology:植物线虫防治新效应因子|植物免疫
Nature Chemical biology:快速自愈的活体材料|合成生物
JHM:从基于微生物群的方法到数据科学和计算生物学驱动的方法|生物计算
Science Bulletin:对烟草萜类物质合成的关键生物酶开展理性设计|计算机辅助设计
SCLS:4套基于CRISPR/Cas系统的核酸检测工具|基因编辑
PNAS:针对农作物等复杂基因组的序列比对工具
大|企|业|动|向
Big Player
Vipergen与拜耳合作,共同研究作物保护解决方案
Origin Agritech 使用 CRISPR 基因编辑技术开发营养增强型玉米
Ecovative利用菌丝体做皮革、缓冲材料获资本市场青睐
realme 推出全球首款生物基材料手机
Solugen打造「世界首家无废水、废气排放的负碳工厂」
正大食品宣布与美国初创公司Lypid共同开发植物肉
Albaugh收购 Rotam创建作物保护公司
Biotalys与Biobest 建立战略合作伙伴关系
Marrone Bi优化生物除草剂加速进入270 亿美元除草剂市场
Moira Capital收购Biorizon Biotech 45.5%股份
融|资|速|递
Funds & Funding
Future Meat 新获B轮融资3.47亿美元
农业科技初创公司Stenon 获A轮融资2000万美元
Greeneye 获JVP领投的2200万美元融资
元育生物获Pre-A轮融资数千万人民币
产 | 业 | 之 | 声
Community Voice
新《种子法》通过并于2022年3月1日起施行
华中农业大学张启发院士提出粮食健康理念
国家未来农业中心落户北京昌平
法国、奥地利呼吁欧盟制定欧洲植物蛋白战略
“人造肉高效生物制造技术” 国家重点研发计划项目正式启动
FDA批准金合欢作为膳食纤维为新产品开发打开大门
01 科|技|突|破
Science Advances :基于微藻的药物递送系统|生物合成
近年来,藻类凭借高效的光合作用和更低的资源消耗重新受到生物技术公司和研究人员的关注。日前,浙江大学医学院附属第二医院 / 转化医学研究院周民团队与哈佛医学院布莱根妇女医院陶伟团队合作,基于微藻制备口服制剂用于治疗肠道疾病。研究团队使用螺旋藻装载姜黄素,从而治疗结肠癌和结肠炎这两种肠道疾病。该药物递送策略可以保证有效成分在结构完整的情况下穿过胃部,然后被肠绒毛捕获并实现药物缓释,并且不会引起不良反应。通过新型生物材料实现更安全、高效的靶向性药物递送策略,将显著提高药物治疗效果
Nature:产甲烷古菌第5条碳代谢新途径被发现|微生物
12月23日,农业农村部沼气科学研究所能源微生物创新团队与其他科研单位合作发现一种新型的产甲烷古菌,并证实其可以直接氧化长链烷基烃产生甲烷,突破了产甲烷古菌只能利用简单化合物生长的传统认知,拓展了对产甲烷古菌碳代谢功能的认知。该研究提出第五条甲烷产生途径,完善了碳素循环的生物地球化学过程,为开发绿色可持续的低碳技术提供了新的路径选择。
Science:植物中独特的双链RNA合成机制解析|RNA合成
2021年12月24日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心张余研究团队和王佳伟研究团队以及浙江大学冯钰团队合作在《科学》上发表研究,该研究首次解析了植物Pol IV的结构,揭示了植物Pol IV-RDR2两种RNA聚合酶组装成的独特复合物构造,并提出了Pol IV-RDR2以底物内部传递的机制实现双链DNA为模板合成双链RNA。研究结果拓展了真核生物RNA聚合酶结构和功能的多样性,加深了我们对植物表观遗传机制的理解。
Nature :通过嫁接单子叶植物可赋予对小麦全蚀病菌的抗性|植物保护
动物和植物都可以嫁接移植。虽然在动物中这个过程需要手术并且通常与对非自我的排斥有关,但在植物中嫁接很普遍,并且自古以来就被用于作物改良。然而,在代表陆生植物第二大类并包括许多主食作物的单子叶植物中,维管形成层的缺失被认为会妨碍嫁接。近日Nature发表的研究表明胚胎下胚轴允许在所有三个单子叶植物群中进行种内和种间移植。科研人员通过组织学、外源性荧光染料的应用、内源性激素运动的互补分析以及植物生长到成熟来展示功能性移植结合。易感小麦接穗与燕麦根茎的融合赋予了对土壤传播病原体小麦全蚀病菌的抗性。总的来说,这些数据推翻了单子叶植物不能形成嫁接结合的共识,并将下胚轴确定为允许这一过程的分生组织。本研究得出结论,嫁接相容性是种子植物之间的共同能力。
Nature Plants:提升植物引导编辑效率|基因编辑
实现重要农作物精准基因组编辑对加快农作物遗传改良进程具有重要意义。12月23日,北京市农林科学院基因组编辑团队发现了新策略协同效应,在植物引导编辑技术研发方面取得了新突破,实现了玉米和水稻引导编辑效率平均可提高3倍,在多个低效靶点上甚至可提高10倍以上,并在人细胞中进行了验证。玉米基因组编辑团队是2017年由玉米DNA指纹及分子育种重点实验室引进建设的技术创新团队,目前团队主要聚焦于碱基编辑、精确替换、组学编辑及其在玉米和水稻等作物中的高效应用。
Microbiome:谷氨酸重塑植物微生物组以保护植物免受病原体侵害|植物免疫
植物微生物组包括存在于地上和地下以及植物组织内部或外部的相关微生物。12月20日,韩国庆尚大学Youn-Sig Kwak团队于Microbiome发表了最新相关研究成果,其研究观察到与草莓老化同时发生的核心微生物球孢链霉菌SP6C4 的多样性丧失和种群密度降低。结果表明谷氨酸重塑了植物微生物群落并丰富了草莓花期功能性核心微生物链霉菌的种群。研究结果表明,植物中谷氨酸的内在水平与微生物群的组成有关,而微生物群落的组成可以通过外部添加的生物刺激素进行调节。
Molecular Plant Pathology:植物线虫防治新效应因子|微生物
根结线虫是危害农业生产的一类重要植物病原生物。近日,南京农业大学植物保护学院植物线虫学团队在Molecular Plant Pathology发表了文章,该研究以根结线虫为研究对象,首次报道了一个来自南方根结线虫的效应子 Mi-ISC-1,并揭示了该线虫效应子可能通过干扰植物细胞质中SA的生物合成从而抑制植物免疫的分子机制。
Nature Chemical biology:快速自愈的活体材料|合成生物
合成生物学的快速发展使得利用智能生物活体材料实现自修复过程成为可能。传统的活体材料提出依靠微生物的生长繁殖实现自修复,但漫长的修复时间极大地限制了其应用场景。12月22日,中国科学院深圳先进技术研究院合成所发表研究提出了一种全新的可快速修复的活体材料构建思路,并进一步将这种思路转化成一种普适的活体材料组合方法,将其推广应用于智能制造及可穿戴设备的组装等全新的应用领域。研究团队的这项最新成果发表于Nature Chemical biology,这项成果也是研究团队在合成生物学领域融合生物技术(BT)与信息技术(IT)的一次新尝试。
JHM:从基于微生物群落的方法到数据科学和计算生物学驱动的方法|生物计算
传统的塑料废弃物处理方法是有限的,而通过应用微生物聚生体或共培养的方法来处理塑料废弃物是具有成本效益和生态友好的。研究包括提供基于新型微生物聚生体对塑料聚合物的生物降解潜力来实施生物技术方法、设计用于塑料废弃物管理的新型生物消化器,将最终产品转化为生物能源和生物燃料等增值产品,同时通过微生物或微生物酶的活性对塑料聚合物的生物降解机制可以通过各种计算生物学方法轻松预测和研究。微生物聚生体及其潜在酶的应用是塑料废弃物管理的主要生物技术干预措施,扩大微生物聚生体在塑料废弃物管理中的应用可能会找到解决生态系统中严重塑料污染的方法。
Science Bulletin:对烟草萜类物质合成的关键生物酶开展理性设计|计算机辅助设计
植物育种是改变植物性状以产生所需特征的科学,其关键在于寻找优良基因。选择优良基因可以从现有品种、群体和一些野生品系中寻找决定目标性状的重要基因及其变异,但植物自然进化几百万年也很难产生理想的突变。近日,河南农业大学王燃团队对烟草萜类物质合成的关键生物酶开展理性设计,构建了一整套基于蛋白结构的生物酶理性设计(理性设计:借助计算机和目前积累的对蛋白结构的认识去尝试设计改造蛋白质)的技术体系,填补了植物生物酶理性设计工程的研究空白。该研究表明理性设计 GGPPS 可以提升植物的产量和品质性状,为未来通过理性设计获得植物优良基因提供新的突破口。
SCLS:4套基于CRISPR/Cas系统的核酸检测工具|基因编辑
近日,中国农业科学院作物科学研究所研究团队在鉴定RfxCas13d靶向RNA引发“反式切割”活性基本特征的基础上,研发出基于CRISPR/RfxCas13d检测工具,详细比较了RfxCas13d、LwaCas13a、LbCas12a与AsCas12a活性,建立了多套核酸检测工具,并研发出田间实时可视化灵敏定性定量检测方法。该研究拓展了基于CRISPR原理核酸检测工具的技术能力与应用范围,具有重要的产业应用价值。
PNAS:针对农作物等复杂基因组的序列比对工具
随着地球生物基因组计划针对上百万个真核生物基因组测序的开展,将有越来越多的复杂基因组被测序、拼装。美国康奈尔大学Buckler实验室和西班牙巴塞罗那超算中心联合开发了针对这些复杂基因组比对问题的工具 -- AnchorWave。AnchorWave使用蛋白编码基因等保守序列作为锚定位点,设计了最长路径算法分析两个基因组的共线性区域。使用目前最快的全局序列比对算法WFA设计了一个2-piece affine gap cost的比对策略,并通过WFA对每个锚定位点区和锚定位点间区进行单碱基分辨率的序列比对,进而获得每个共线性区域的序列比对和全基因组水平的序列比对。
02 大|企|业|动|向
Vipergen 与拜耳合作,共同研究作物保护解决方案
Vipergen 是一家基于DNA 编码库 (DEL) 技术的小分子药物研发服务的领先供应商,其宣布与拜耳签署多项研究协议,共同研发用于药物开发和更具可持续性的新型小分子先导化合物作物保护解决方案。根据协议条款,Vipergen 将应用其新的活细胞 DNA 编码文库 (DEL) 筛选平台来研究与选定的拜耳蛋白靶标结合的新型小分子化合物。拜耳将根据 Vipergen 技术选择潜在的药物和作物保护开发产品。拜耳将在全球范围内保留所有合作产品商业化的专有权。
Origin Agritech 使用 CRISPR 基因编辑技术开发营养增强型玉米
Origin Agritech Ltd.是一家农业技术公司,其正在使用 CRISPR 技术开发营养增强型玉米。Origin正在试验开发新的玉米品种,该品种经过基因改造,具有稳定的氨基酸含量。研究成果将给Origin 在应用 CRISPR 技术开发新玉米品种方面提供新思路。CRISPR 基因编辑不会将外源 DNA 引入玉米,因此更接近于模拟自然界中经常发生的基因突变。此外,与使用传统转基因技术相比,使用 CRISPR能显著降低时间及成本。
Ecovative利用菌丝体做皮革、缓冲材料获资本市场青睐
近日,总部位于纽约绿岛的菌丝体制造商Ecovative 正在与全球品牌 Bestseller 和 PVH Corp. 发起一项国际可持续时尚合作,此前Ecovative已与宜家、戴尔等知名品牌有合作。
这种 100% 生物基菌丝体材料以片状生长,可根据拉伸强度、密度和纤维取向方面的特定需求进行生长,可生产出不含塑料稀松布和石油基涂层的成品材料。今年4月,Ecovative获得了来自多家投资机构的6000万美元融资,截止目前,Ecovative已成功融资1亿美元,用于菌丝体生产工厂的建设。
realme 推出全球首款生物基材料手机
生物基被誉为绿色环保的未来之匙,提取于纸浆等可再生原料的生物基材料,最高可减少63%的碳排放,是公认的面向未来的绝佳环保材料。12月20日,在realme举行的真我GT2 系列特别活动上,realme推出了真我GT2 Pro,同时将带来全球首发的生物基材料设计,并成为全球第一款「生物基材料」手机。realme在其高端手机产品中,进行了大胆的创新设计,率先使用了生物基材料,不仅为产品带来了独特的视觉、触觉体验,同时是环保材料在智能手机以及消费电子产品领域应用的一次重要探索。
Solugen打造「世界首家无废水、废气排放的负碳工厂」
Gaurab Chakrabarti与Sean Hunt共同成立了 Solugen 公司。公司始创于一项发现:Gaurab Chakrabarti 于 2014 年在德克萨斯大学读癌症生物学博士偶然发现胰腺癌细胞会分泌一种独特的酶,且能将糖转化为过氧化氢;麻省理工学院攻读化学工程博士的Sean Hunt也正研究如何使用金属催化剂大规模生产过氧化氢。Solugen公司涉及洗涤剂、废水处理到肥料领域,将生物学引入石化产业,将创新的生物基过氧化物与其他生物基化学品相结合,为全世界带来高性能、具有成本竞争力的负碳产品,该公司也正在研发将二氧化碳注入新混凝土的技术,并通过锁定碳来加强混凝土。
正大食品宣布与美国初创公司Lypid共同开发植物肉
近期,CP Foods宣布与来自美国的初创公司"Lypid"合作,以其创新的"植物基脂肪"创造出与真肉同样口感的植物肉。CP Foods预计在未来两年内开始这项合作的商业阶段。与Lypid的合作遵循了CPFoods的开放式创新方法,即准备与世界各地的研究机构、大学和初创企业合作,根据"世界厨房"的愿景,创造能够应对快速变化的消费者需求和未来食品趋势的食品创新。Lypid将与CPFoods高级管理层学习和分享其知识,并与研发中心经验丰富的研究人员和产品开发人员团队合作,创造"植物肉的未来"。
Albaugh收购 Rotam创建作物保护公司
Albaugh, LLC of Ankeny, Iowa(“Albaugh”)和 Rotam Global AgroSciences Limited(“Rotam”),一家总部位于香港并在台湾证券交易所上市的公司,宣布他们已达成协议,Albaugh 将根据该协议,将通过 Rotam 的控股公司与 Albaugh 集团公司的实体之间的合并,获得 Rotam 的所有流通股。两家公司合并后将创建一家全球领先的作物保护公司,总销售额超过 20 亿美元,并具有多个优势领域,合作将扩展双方所有主要市场和作物的营销驱动组合方法,并确保向全球客户、合作伙伴和农民持续提供创新技术。
Biotalys与Biobest 建立战略合作伙伴关系
12月24日,Biotalys与Biobest 宣布建立长期的战略合作伙伴关系。Biotalys (Euronext - BTLS) 是一家农业技术 (AgTech) 公司,专注于通过基于蛋白质的生物防治解决方案解决食品保护挑战,Biobest 是作物生物防治和授粉领域的全球领导者。本次合作伙伴关系将使 Biobest 获得由 Biotalys 在其 AGROBODY Foundry™ 技术平台上开发的五种基于蛋白质的生物防治解决方案,用于 Biobest 在覆盖作物和浆果方面的全球供应。此外,两家公司签署了一项独家协议,从 2022 年开始,在美国分销 Biotalys 的生物杀菌剂 Evoca™,将用于所有作物和应用,并在等待监管部门批准。
Marrone Bi优化生物除草剂加速进入270 亿美元除草剂市场
Marrone Bio Innovations, Inc.已获得高性能链霉菌酸菌菌株的专有权,从而加速了新型第二代生物除草剂 MBI-006 的商业化。这些菌株由工业酶和微生物领域的世界领先者 Novozymes 开发及获得许可,同时这些菌株的加入将会提高MBI-006 的使用率、降低生产成本并提高性能。这一发展为 MBI 进入价值 270 亿美元的除草剂市场创造了一种更具竞争力的生物除草剂。与 MBI-005 相比,MBI-006 以低速率提高功效。第一代 MBI-006 预计将于 2024/2025 年推出,用于有机和特种作物、草坪、观赏植物以及家庭和花园市场。第二代 MBI-006 将针对中耕作物,目前采用合成化学处理,预计将于 2027/2028 年上市。
Moira Capital收购Biorizon Biotech 45.5%股份
Moira Capital Partners收购Biorizon Biotech 45.5% 的股份,Biorizon Biotech是一家生产微藻生物刺激素和生物农药的领先企业。Javier Loizaga将领投1130 万美元。同时Biorizon Biotech 将投资 2600 万美元用于战略市场的产品注册,并将扩大其位于阿尔梅利亚的欧洲最大的微藻和蓝藻生产工厂。
03 融|资|速|递
Future Meat 新获B轮融资3.47亿美元
近日,以色列细胞培育肉创企Future Meat Technologies宣布完成由营养领域龙头企业艾地盟ADM联合领投的B轮3.47亿美元融资,参投方包括一家科技领域的国际投资机构,以及资产管理规模超850亿美元的Menora Mivtachim。此外,Future Meat也获得了来自北美、欧洲和亚洲的其他投资人加码,包括中国首支专注食品农业科技早期项目投资的VC食芯资本Bits x Bites、S2G Ventures、泰森食品的Tyson New Ventures、Rich Products Ventures、亚洲金融投资机构ADM Capital旗下Cibus Fund、Manta Ray Ventures、Emerald Technology Ventures和Sander Group。该公司独有的专利技术,能够在发酵罐中通过循环回收利用70%以上的营养物质,同时去除细胞在生长过程中所产生的废物,从而维持一个有利于动物细胞快速增殖的生理环境。这项技术是Future Meat在行业内取得领先成本优势的关键。
农业科技初创公司Stenon 获A轮融资2000万美元
Stenon 是一家拥有实时土壤传感解决方案的农业科技公司,已从 Founders Fund、David Friedberg 的 The Production Board 以及包括 Cherry Ventures 和 Atlantic Labs 在内的现有投资者中筹集2000 万美元并获得A 轮融资。Stenon 技术已获得专利认证,并在 20 个国家/地区使用。
Greeneye 获JVP领投的2200万美元融资
12月24日,Greeneye Technology宣布完成由 JVP 领投的 2200 万美元融资。该轮融资还包括来自全球最大的作物保护化学品制造商先正达集团风险投资公司、Hyperplane Venture Capital 和 One Way Ventures 的参与。领先的农业机械制造商 AGCO 和 KDT 也加入了他们的行列。这家以色列初创公司已经为农业应用开发了支持人工智能的精确喷涂技术,其利用人工智能和深度学习技术来改变农业中的杂草和害虫控制过程,减少高达 90% 的除草剂和化学品使用量。
元育生物获Pre-A轮融资数千万人民币
12月21日,微藻生物合成公司北京元育生物科技有限公司(Protoga Biotech,以下简称“元育生物”)宣布完成数千万人民币Pre-A轮融资,本轮由经纬创投独家投资。元育生物成立于2021-06-15,专注于“微藻”的商业化,应用领域有医药保健、皮肤健康、农业养殖、食品营养等。
04 产|业|之|声
新《种子法》通过应于2022年3月1日起施行
国家主席习近平12月24日签署第一〇一至一〇七号主席令。第一〇五号主席令表示,《全国人民代表大会常务委员会关于修改〈中华人民共和国种子法〉的决定》已由中华人民共和国第十三届全国人民代表大会常务委员会第三十二次会议于2021年12月24日通过,现予公布,自2022年3月1日起施行。此次种子法修正案审议通过,是种子法自2000年颁布以来的第四次修改。新种子法扩大了植物新品种权的保护范围及保护环节,并新增实质性派生品种制度。
华中农业大学张启发院士提出粮食健康理念
作为营养物质的载体,粮食是健康的基础。除了提供能量外,粮食对心血管病、糖尿病等疾病具有重要影响,日益引起医学界的重视。2021年12月18日,在中国心血管健康大会(CCHC 2021)开幕式中,华中农业大学生命科学技术学院张启发院士对粮食健康的理念发展进行了系统梳理,并阐述该如何提供对人类和地球都健康的食物,同时介绍了水稻功能基因组和绿色超级稻(GSR)的概念。构建遗传(基因组)——营养——医疗大健康范畴是先进的发展理念,营养食品——基因组学(遗传学)——生物医学的科学与产业联动发展应成为人类健康科学的模式和方向。
国家未来农业中心落户北京昌平
12月17日,据北京市昌平区两会获悉,国家未来农业中心项目落地昌平。该项目由中国农业科学院与昌平区合作共建,聚焦生命科学和信息技术,利用中国农业科学院马池口基地和南口基地现有条件,服务生物育种、智慧农业、生命健康、生态环境等领域项目落地,共同打造具有国际水平、首都风范、农业特色的产学研用一体化农业领域“国之重器”。到2025年,中国农科院将为昌平培育或引进5家高精尖企业,力争至2035年双方共同培育孵化不少于5家独角兽企业,集聚200家左右高新技术企业,推动形成1至2个百亿级产业集群,推进区域经济高质量发展。
法国、奥地利呼吁欧盟制定欧洲植物蛋白战略
近期,法国和奥地利农业部长刚刚签署了一项联合声明,以加强欧明大豆,豆类和油籽等植物性蛋白质的生产,增加“欧盟的自给自足”。在联合声明中,法国和奥地利还呼吁欧明委员会根据执行机构2018年关干在欧盟开发植物蛋户的报告制定欧洲战略。此外,该声明还呼吁应重视植物育种,以“有助于使蛋白质作物适合未来”,法国政府也表示,这将成为建设2030年法国的“第三次农业革命”的一部分。法国和奥地利农业部长在12月17日签署联合声明后,于12月20日发表的一份新闻稿中表示,由于欧盟仍依赖第三国进口植物蛋白产品,农业的潜力尚未得到充分利用。鼓励欧洲的蛋白质生产将使欧盟能够“正视”环境和气候挑战。
“人造肉高效生物制造技术” 国家重点研发计划项目正式启动
近日,由未来食品科学中心陈坚院士团队周景文教授主持的绿色生物制造国家重点研发计划“人造肉高效生物制造技术”项目启动会在江南大学召开。会议指出,开展“绿色生物制造”技术研发,是我国应对资源能源短缺、生态环境恶化等重大瓶颈问题,变革传统经济模式、打造新经济增长点、实现经济社会绿色和持续发展的重大战略选择。“人造肉高效生物制造技术”项目由江南大学、中国农业科学院农产品加工研究所、中国肉类食品综合研究中心、南京农业大学、东北农业大学等10家单位共同承担,由姚斌院士、谢明勇院士、中国食品科学技术学会邵薇副理事长、中国科学院天津工业生物技术研究所所长马延和研究员、东北农业大学江连洲教授、北京农学院郭勇教授等担任项目咨询专家。
FDA批准金合欢作为膳食纤维为新产品开发打开大门
FDA 表示,在确定可用的科学证据支持金合欢树胶有助于降低血糖和胰岛素水平后,它“打算提议”将 Acacia(阿拉伯胶),也称为金合欢树胶,添加到其批准的膳食纤维名单中。FDA 表示已确定科学证据证明金合欢树胶与含碳水化合物的膳食一起食用后有助于降低血糖和胰岛素水平,从而提高血糖水平。
往期链接