知耕智汇29期|超级木材，强度和可塑性堪比轻质材料铝合金；中粮科技打造丙交酯+PLA+PHA基地；校企合作助推湖北建成“中国种都”

栏目：知耕智汇

日期：2022-12-22

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#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：超级木材，强度和可塑性堪比轻质材料铝合金|新材料

○ Science：全球首次鉴定出水稻除草剂广谱抗性基因|基因工具

○ PBJ：新基因FLO19调控水稻淀粉合成|基因工具

○ Nature Biotechnology：删除大片段的基因编辑技术|基因编辑

○ PBJ:水稻Cupin结构域蛋白OsCDP3.10调控种子活力的作用机制|生物育种

○ Plant Methods:农杆菌介导的青蒿叶片高效瞬时转化系统|技术开发

○ PBJ：中间偃麦草天冬氨酸蛋白酶基因TiAP1抗小麦白粉病的功能机制|生物育种

○ NewPhytologist | 大青杨根部应答干旱胁迫分子机制|功能基因

大｜企｜业｜动｜向

Big Player

○ 植物蛋产品企业NabatiFoods与 Satau-Tazé合作|植物基

○ 连锁品牌Jack in the Box Inc.宣布与植物肉公司ImpossibleFoods合作|人造肉

○ 南非人造肉公司Mogale Meat建立羚羊细胞生物库并计划推向市场|人造肉

○ Döhler和Sacco System宣布在植物基乳制品等领域达成战略伙伴关系|植物基

○ 生物基PET来了|可降解材料

○ 中粮科技打造丙交酯+PLA+PHA基地|可降解材料

融｜资｜速｜递

Funds & Funding

○ 农业公司·椰子水品牌Vita Coco在纳斯达克上市

○ 生物反应器·云生物反应器平台初创公司CultureBiosciences获B轮融资8000万美元

○ 蔚蓝生物引入国际投资者ADM Singapore，拓展人用益生菌市场

○ 细胞肉·周子未来完成A轮融资，高瓴创投领投

○ 植物基·allplants宣布完成3800万英镑B轮融资

产 | 业 | 之 | 声

Community Voice

○ 大北农华中农大深度合作助推湖北建成“中国种都”

○ 西北脱贫地区农产品产销对接活动意向签约9.14亿元|国内农经

○ 美国农业部向塔夫茨大学拨款1000万美元用于蛋白质培植项目 |国外政策

○ 世界首例！猪肾移植到人体内，功能正常，暂时未发生排异反应

01 科｜技｜突｜破

Science：超级木材，强度和可塑性堪比轻质材料铝合金|新材料

在实际生活中很多塑料和金属（如铝合金）材料因具有低密度和易加工的特点用于机械结构支撑。然而，放眼未来，人类需要开发更可持续的环保材料，以降低石化产品对环境的污染和金属材料的能源成本消耗。10 月 22 日Science封面文章发表超级木材相关研究成果，科研人员利用细胞壁工程将硬木平板塑造成多功能 3D 结构的加工策略，由此产生的 3D 模制木材，强度是原始木材的六倍，与广泛使用的轻质材料铝合金相当。这种方法大大拓宽了木材作为结构材料的潜力，有望对建筑和交通等领域应用产生巨大影响。

原文链接：https://www.science.org/toc/science/374/6566

Science：全球首次鉴定出水稻除草剂广谱抗性基因|基因工具

β-三酮类除草剂（bTHs）是4-羟基苯丙酮酸双加氧酶（HPPD）抑制剂，广泛应用于农业。开发用于稻田中杂草控制的bTH苯并双环（BBC）显示出对抗其他类型除草剂（包括磺酰脲）的稻杂草的功效。然而，一些高产水稻品种对BBC敏感，现未能鉴定导致BBC敏感性的基因，使未来的水稻育种计划面临风险。Science 在线发表来自日本埼玉大学的研究论文，该研究鉴定了水稻基因HIS1（HPPD抑制剂敏感1）基因，其赋予水稻对BBC和其他β-三酮类除草剂的抗性。鉴于HIS1作为单个基因起到解毒多种bTH的作用，其在分子作物育种中的应用将支持除草剂选择的多样性。

论文链接：https://science.sciencemag.org/content/365/6451/393

PBJ：新基因FLO19调控水稻淀粉合成|基因工具

水稻种子在成熟过程中积累大量的淀粉（占稻米总重量的70%以上）。稻米中淀粉的合成直接决定稻米的产量，同时稻米中直链淀粉含量、支链淀粉的结构（链长分布等）对稻米的品质有着决定性影响。造粉体是水稻种子中淀粉合成和贮存的主要场所，维持其结构的完整性对于淀粉合成和种子发育极为重要。因此，在细胞和分子层面阐释造粉体发育机制，明确造粉体发育关键节点基因，对保障国家粮食安全，提升人民生活水平具有重要意义。近日，南京农业大学团队克隆了调控水稻淀粉合成的新基因FLO19，并对其影响水稻造粉体发育的分子机制及其潜在应用价值进行了深入研究。该成果为水稻产量和品质的分子改良提供了基因储备和材料基础。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/pbi.13727

Nature Biotechnology：删除大片段的基因编辑技术|基因编辑

近日，Nature Biotechnology上背靠背发表了2篇开发新一代基因组编辑器，纠正目前无法实现的广泛而复杂的基因组突变的论文。马萨诸塞大学研究团队开发的方法为PEDAR（PE-Cas9-based deletion and repair）。在PEDAR系统中，由功能齐全的 Cas9 替换Cas9 切口酶，并添加额外的pegRNA，其携带的模板核苷酸序列与第一个的pegRNA互补，靶向基因组中的另一个点。而同时来自华盛顿大学西雅图分校实验室的PRIME-Del方法可以应用于删除指定的大片段基因序列，并且不会影响剩余基因组的完整性, 这种新技术比传统的Cas9方法更适用于精准和灵活的基因片段刪除。PEDAR和PRIME-Del可以潜在用于基因治疗领域，并且延伸到基础生物学，可用于蛋白质功能研究。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41587-021-01026-y

https://doi.org/10.1038/s41587-021-01025-z

PBJ:水稻Cupin结构域蛋白OsCDP3.10调控种子活力的作用机制|生物育种

水稻贮藏蛋白是影响稻米营养和食味品质的重要因素，但是其在调控种子活力中的作用鲜有报道。近日，Plant Biotechnology Journal在线发表了华南农业大学农学院的研究论文，通过全基因组关联分析鉴定了一个控制成苗率的主效QTL位点qSP3，证明该基因编码cupin结构域蛋白OsCDP3.10，具有合成52 kDa球蛋白功能，与野生型相比，水稻Oscdp3.10突变体会显著降低种子活力，且突变体种子中缺乏52 kDa球蛋白积累，导致早期萌发过程中氨基酸含量显著降低；进一步证明OsCDP3.10基因可能通过影响种子萌发过程中氨基酸积累，刺激过氧化氢（H2O2）的产生，从而调控种子活力。该研究对水稻育种具有重要意义。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13731

Plant Methods:农杆菌介导的青蒿叶片高效瞬时转化系统|技术开发

农杆菌具有将T-DNA整合到宿主植物基因组中的能力，因此是植物遗传转化的常用工具，并且农杆菌介导的瞬时转化已经被证明在烟草、拟南芥、葡萄等植物中有效并因此被广泛应用于高通量基因功能研究。上海交通大学研究团队在青蒿中开发了一种简单、快速、高效且易于操作的瞬时表达系统，该系统可用于基因功能表征研究，例如青蒿中的基因亚细胞定位、启动子活性和转录激活测定，避免了异源系统中基因表达导致的异常表型。为青蒿素资源开发提供新的思路。

论文链接：https://plantmethods.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13007-021-00807-5

PBJ：中间偃麦草天冬氨酸蛋白酶基因TiAP1抗小麦白粉病的功能机制|生物育种

中间偃麦草是小麦的野生近缘物种，是用于小麦改良的抗病基因重要来源，目前已成为小麦遗传改良中常用的野生亲本之一。2021年10月15日，Plant Biotechnology Journal在线发表了山东农业大学农学院的研究论文，该研究发现来源于中间偃麦草的天冬氨酸蛋白酶TiAP1通过与白粉病菌分泌的几丁质脱乙酰基酶的互作，抑制了白粉病菌的侵染，提高了小麦对白粉病菌的抗性。该研究为了解病原真菌与植物的协同进化机制、挖掘中间偃麦草等小麦野生近源植物的抗病基因及小麦育种应用提供了新思路。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/pbi.13728

New Phytologist | 大青杨根部应答干旱胁迫分子机制|功能基因

根系是植物最早感知和响应干旱胁迫的器官，因此了解根系对干旱的响应具有非常重要的意义。然而，根系应答旱胁迫反应的潜在分子机制尚不清楚。近日，林木遗传育种国家重点实验室（在国际植物学知名期刊New Phytologist发表研究论文，对我国东北林区特有乡土树种大青杨CCCH锌指蛋白转录因子家族成员PuC3H35进行了研究，发现PuC3H35基因能够被干旱胁迫诱导表达，并且在根中的表达水平显著高于叶片。与野生型大青杨相比较，过量表达PuC3H35基因的转基因大青杨株系对长期干旱胁迫表现出更好的抗性，而抑制表达PuC3H35基因的转基因大青杨株系对干旱胁迫更敏感。该研究为通过分子育种技术提高林木抗旱性提供了新的途径。

原文链接：https://nph-onlinelibrary-wiley-com-s.webvpn.nefu.edu.cn/doi/abs/10.1111/nph.17799

02 大｜企｜业｜动｜向

植物蛋产品企业Nabati Foods与 Satau-Tazé合作|植物基

10月18日，NabatiFoods表示正在与Satau-Tazé合作，在Quebec分销其植物性鸡蛋产品Nabati Plant Eggz™。Satau-Tazé一直是整个Quebec和邻近省份的健康食品和零售店的可靠供应商。它专注于高品质的产品，并保持在最新的食品趋势和创新的顶端。Nabati Plant Eggz™以液体形式在冷藏区以355毫升的瓶子出售。每份100卡路里的产品有6克蛋白质，2克纤维，没有胆固醇。它们由羽扇豆和豌豆蛋白制成，不含麸质或大豆，使Nabati Plant Eggz™区别于目前市场上其他液体植物性鸡蛋替代品。

连锁品牌Jack in the Box Inc.宣布与植物肉公司Impossible Foods合作|人造肉

10月18日，美国领先的QSR连锁店之一Jack in the Box Inc宣布与Impossible Foods合作，从2021年10月18日到2021年12月12日在参与活动的Phoenix分店测试其植物基牛肉饼。每家餐厅都将让顾客选择用ImpossibleBurger肉饼替代核心菜单上的任何Jack in the Box汉堡，包括Bacon Ultimate Cheeseburger、Classic ButteryJack、Jumbo Jack Cheeseburger等。这次市场测试使Jack in the Box成为唯一允许顾客用Impossible Burger肉饼代替任何核心汉堡的主要QSR。

南非人造肉公司Mogale Meat建立羚羊细胞生物库并计划推向市场|人造肉

南部非洲饱受营养不良的困扰，包括发育迟缓、消瘦、体重不足和微量营养素缺乏。随着食品技术已经引起了全球投资者的关注，总部位于南非的Mogale Meat公司不断发展，致力于在该国实现可持续的人造肉生产。这家初创公司专有样品库中包含来自野生羚羊和散养牛的 500 多个细胞样本，不仅可以为消费者提供气候友好型肉类，还有助于解决该地区持续存在的营养不良和粮食安全问题。专注于细胞解决方案的加拿大投资平台 CULT Food Science 上个月向 Mogale 注入了资金。未公开的资金数额让 CULT 在 Mogale 的董事会中占有一席之地，并将用于支持初创公司的 BioBank 扩张。

Döhler和Sacco System宣布在植物基乳制品等领域达成战略伙伴关系|植物基

最近，Döhler和SaccoSystem宣布在植物基乳制品替代品和食品文化领域达成战略伙伴关系。两家公司之间的合作一直集中在绘制可能的解决方案和确定准备部署的成功组合上。在此基础上，两家公司将共同继续研究创新产品以及下一步的口感和质地表现。Sacco System是食品、营养保健品和制药行业的国际生物技术公司，Döhler是技术驱动的天然成分、成分系统和食品饮料行业综合解决方案的全球生产商、营销商和供应商，现在联手为植物性乳品替代品食品市场开发新的创新、清洁标签和100%天然解决方案。研发、创新和对最新市场趋势的关注是两家公司共同的一些基本支柱。

生物基PET来了|可降解材料

近日，可口可乐公司、长春美禾科技和芬欧汇川宣布了第一个计划商业化的新技术，以创造植物基单乙二醇（bMEG）：它可以在 PET 瓶中取代传统的石油基MEG原料，最终制造出部分生物基的PET材料。该技术将使公司能够有效地将第二代生物质转化为基于植物的 bMEG：该过程不仅比当前的 bMEG 生产更有效，而且还使用非食物来源的原料。最终，bMEG 的扩大生产可以减少对原始油基包装的依赖。此外，可口可乐已承诺向该行业的任何人（包括其竞争对手）提供商业数量的生化产品。

中粮科技打造丙交酯+PLA+PHA基地|可降解材料

最近中粮科技陆续披露了多个生物降解材料相关的项目，在可降解赛道逐步展开布局。9月22日，中粮科技发布晚间公告称拟投5.87亿元建年产3万吨丙交酯项目。在此之前，中粮科技下属吉林中粮生物材料有限公司年产3万吨聚乳酸原料及制品示范装置建成投产。2021年8月，中粮科技年产1000吨PHA建设项目在吉林省榆树开工建设。随着攻克丙交酯生产技术瓶颈以及PHA产品生产技术的逐步成熟，下一步，中粮科技将以吉林生物材料公司、丙交酯项目和PHA项目为基础，充分利用中粮集团的技术优势和原料主产区的成本优势，打造以PLA、PHA为核心终端产品，集生产、技术、研发为一体的生物基可降解材料基地；继续探索以纤维素等非粮原料生产PLA、PHA的关键技术和产业化应用，力争将PLA、PHA各类产品成本和性能的综合竞争力提升至与同类石油基制品相当的水平，实现对石油基制品的综合替代，完成中粮科技公司的转型升级。

03 融｜资｜速｜递

农业公司·椰子水品牌Vita Coco在纳斯达克上市

10月21日，椰子水品牌VitaCoco在纳斯达克上市，证券代码为“COCO”，该公司此次IPO发行价为15美元/股，低于其之前预期的每股18至21美元。此次IPO为该公司筹集了1.73亿美元。Vita Coco 2019财年的销售额为2.84 亿美元。2020年，Vita Coco的销售额约3.106亿美元。2021年上半年，Vita Coco销售额为1.77亿美元。在招股说明书中，Vita Coco表示，该公司已经从单一的纯椰子水SKU发展到椰子水口味和增强型椰子水的完整组合，以及其他基于植物的产品，如椰子油和椰奶，所有这些产品都取得了商业上的成功，并受到消费者的喜爱。

生物反应器·云生物反应器平台初创公司Culture Biosciences获B轮融资8000万美元

Culture Biosciences 以 8000 万美元完成了 B 轮融资，由总部位于马里兰州的以科学为重点的风险投资公司 NorthpondVentures 领投。参与该轮融资的其他投资者包括 Synthesis Capital、Craft Ventures、Box Group 和 Section 32。虽然Culture正在为从食品到时尚的所有领域开发新的基于生物的解决方案，但该公司正专注于帮助公司大规模生产这些产品。Culture 的云生物反应器能够帮助客户将现有工艺提升到制造水平。Culture 位于旧金山的数字优化平台使研发科学家能够专注于设计和分析实验，同时监控变化、跟踪数据并生成对公司扩展所需的生物过程的见解。该公司正在寻求建造 5 升和 250 升的云生物反应器，为客户提供更大量的测试，并致力于新型发酵产品或基于细胞的产品的监管批准。

蔚蓝生物引入国际投资者ADM Singapore，拓展人用益生菌市场

益生菌可以调整人体生理机能，具有改善肠道菌群平衡以及提高机体免疫力等功能，广泛应用于食品、保健品、护肤品等领域，拥有广阔的市场前景和发展前途，属于国家产业政策鼓励发展的行业。目前，我国益生菌市场发展前景巨大，2020年产品规模接近850亿元。

10月19日，蔚蓝生物发布公告，根据长期发展战略，公司全资子公司潍坊蔚之蓝生物科技有限公司（以下简称“潍坊蔚之蓝”）拟以增资的方式引入国际投资者ADM Singapore，蔚蓝生物集团将同步增资。潍坊蔚之蓝将主要进行人用益生菌产品的生产和销售，产品面向全球市场推广。ADM、蔚蓝生物分别或联合为合资公司提供研发和技术支持，销售模式为B2B（包括B2B2C），预计2023年底投入生产运营。

细胞肉·周子未来完成A轮融资，高瓴创投领投

近日，国内领先细胞培养肉公司周子未来完成A轮融资，由高瓴创投领投，清流资本、经纬创投和南京市创新投资集团等参与投资。去年12月21日，周子未来宣布获得2000万元天使轮融资，该轮融资由经纬中国独家投资。周子未来是国内第一家专注细胞培养肉研发的科技公司，隶属南京周子未来食品科技有限公司，该公司成立于2019年12月，注册资本695.5498万元，经营范围包含食品及生物制品原辅材料的开发、研制、生产、检测、销售等。

植物基.allplants宣布完成3800万英镑B轮融资
10月18日，allplants宣布完成3800万英镑B轮融资。此轮融资由DraperEsprit领投，The Craftory、TriplePointCapital、Chris Smalling和KieranGibbs、Proper Snacks的创始人CassandraStavrou MBE以及现有的投资者Felix Capital（Oatly背后的风险投资公司）和Octopus Ventures也参与本轮融资。本次融资的资金将用于扩大其位于伦敦的植物基厨房，使其达到目前规模的6倍，以便能够满足国内不断增长的需求。此外，该公司还将建立可扩展的能力，以快速分销到其他渠道，可能包括超市等零售店。同进，进一步扩大膳食范围，开发更广泛的产品类别，以满足不断增长的客户群的更多口味和偏好。

04 产｜业｜之｜声

大北农华中农大深度合作助推湖北建成“中国种都”

10月18日上午，大北农集团与华中农业大学战略合作协议签订仪式在国际学术交流中心报告厅举行。双方以10年为合作期，计划在第一阶段的5年内共同筹措合作经费10亿元，用于联合科研攻关、海外高层次人才招募、联合培养人才以及乡村振兴战略实施等合作。大北农还将以每年1000万元的计划分10年向华中农业大学捐赠1亿元，用于华中农业大学开展科学研究和人才培养工作。大北农集团将参与洪山实验室建设，在“开放、协同、共享”的原则下，全面加强在生物育种领域的基础研究、关键核心技术攻关、产品研发以及成果转化等合作。新成立的“华中农业大学—大北农研究院”将协同湖北洪山实验室等平台，围绕生物种业领域开展校企深度合作，聚焦玉米、水稻、生猪、水产、园艺、数字农业等领域开展联合攻关，助推武汉“中国种都”，洪山“中国种芯”建设。双方还将联合创办“大北农（武汉）创新园”，联合助推湖北省农业数字化工程，努力把湖北建设成全国数字化农业的示范区，联合推进大北农数字集团在湖北落地。

西北脱贫地区农产品产销对接活动意向签约9.14亿元|国内农经
10月22日，西北脱贫地区农产品产销对接活动在陕西杨凌第二十八届农高会期间举办。来自内蒙古、陕西、甘肃、青海、宁夏等西北脱贫地区的52家供应商带来110多种优质特色农产品，与全国50多家采购商开展精准对接，共意向签约9.14亿元。参展企业同步开展线上展销，开启直播间，并运用大数据、5G等信息技术实现参展、洽谈、签约、销售全流程全场景服务。

　　本次活动以西北脱贫地区优质特色农产品产销对接为主，旨在借助产销对接活动平台，充分发挥行业协会、批发市场、电商企业、食品加工企业作用，助力脱贫地区建立长期稳定的购销合作关系，不断推动当地优势特色产业上规模、上档次、上水平，为巩固拓展脱贫攻坚成果，接续推进乡村全面振兴奠定基础。

美国农业部向塔夫茨大学拨款1000万美元用于蛋白质培植项目 |国际政策

美国农业部已向塔夫茨大学拨款 1000 万美元，用于创建新的国家细胞农业研究所。它标志着有史以来第一个由政府资助的蛋白质研究中心，以及该部门对蛋白质培植领域的首次投资——在研究聚焦替代蛋白质作为气候解决方案的巨大公共资金缺口几个月之后。该笔拨款作为根据 AFRI 计划向新的可持续农业项目投资的 1.46 亿美元的一部分。10月6日宣布的 1000 万美元拨款是美国农业部对基于细胞的肉类行业的首次投资，并将用于建设美国第一个政府资助的蛋白质卓越研究中心。

世界首例！猪肾移植到人体内，功能正常，暂时未发生排异反应

综合美联社、路透社等多家外媒10月20日报道，美国纽约大学朗格尼医学中心刚刚进行了一项特殊的实验——将来源于猪的肾脏首次移植到人体中，目前暂时没有产生排异反应。如果手术成功，这将表明猪的器官可以被安全地用于拯救人类生命。这项实验的肾脏来自一只经过基因编辑的猪，经过基因修饰的猪被敲除了α-Gal基因，避免了免疫系统的攻击。

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