基礎農學是基礎研究在農業科學領域中的應用和體現，在農業科學中具有基礎性、前瞻性和主導性作用。基礎農學及相關學科的新概念、新理論、新方法是推動農業科技進步和創新的動力，是衡量農業科研水平的重要標志。隨著新一輪科技革命和產業變革深化演進，現代科學技術飛速發展，生物技術、信息技術、創新材料和先進制造等前沿高技術加速向農業領域滲透和應用，基礎農學在理論、方法和技術創新方面日新月異，成為世界各國搶占農業科技發展制高點的重點領域，其基礎和戰略地位也日益凸顯。持續開展基礎農學學科發展研究，總結、發布基礎農學領域*新研究進展，是一項推動農業科技進步的基礎性工作，能夠為國家農業科技和農村經濟社會發展提供重要依據，對農業科研工作者和管理工作者跟蹤基礎農學學科發展動態、指導農業科學研究具有非常重要的意義。

序／中國科學技術協會
前言／中國農學會

綜合報告
基礎農學學科發展研究
一、引言
二、近年的最新研究進展
三、國內外研究進展比較
四、發展趨勢及展望
參考文獻

專題報告
作物種質資源學發展研究
作物遺傳育種學發展研究
作物生理學發展研究
農業生態學發展研究
農業微生物學發展研究
農業生物信息學發展研究

三、國內外研究進展比較
“十二五”以來，特別是黨的十八大以來，黨中央、國務院高度重視農業農村科技創新工作，作出一繫列重大部署。我國農業農村科技快速發展，自主創新能力顯著增強，進入領跑、並跑、跟跑“三跑並存”新階段。農業科研整體水平大幅提升，一批核心關鍵技術取得新突破，為農業農村可持續發展奠定了堅實基礎。同時，與國際發展前沿和國家戰略需求相比，仍在部分核心關鍵研發方向上存在較大差距。
（一）農學相關學科加速發展，部分研究領域達到世界先進水平
1.作物種質資源學與遺傳育種學領域
目前，我國作物種質資源學科發展水平總體上達到國際先進水平。突出表現在：我國建立了較為完善的作物種質資源保存體繫，種質庫（圃）保存資源總量已經突破50萬份，位居世界第二位；原生境保護點271個，在世界上居領先地位。我國作物種質資源精準鋻定評價水平和規模居國際第一方陣，基於作物野生近緣種的創新利用的應用研究相對走在世界前列，在作物種質資源新基因發掘領域處於國際先進水平。我國在本土起源作物的馴化研究方向處於整體領先地位。
總體上，我國雜交水稻、油菜、小麥、大豆、轉基因抗蟲棉等研究處於國際領先水平，雜交玉米、優質小麥等處於國際先進水平。我國部分重要農作物的雜種優勢利用技術國際領先，倍性育種、遠緣雜交及細胞與染色體工程育種技術得到廣泛應用。我國率先構建了水稻、棉花、油菜等重要農業生物的全基因組序列框架圖，建立了超高密度遺傳圖譜，解析了產量、株型、品質、抗性和育性等多種重要性狀形成的分子基礎，明確了3010份亞洲栽培稻的起源和群體基因組變異結構，首次破譯小麥A基因組和精細圖譜，在水稻和小麥功能基因組研究上達到世界領先水平。水稻生物學以產量控制基因以及雜交水稻育種理論研究為代表推動了學科發展，以獨腳金內酯和茉莉素信號轉導途徑及其生物學效應為代表的激素生物學具有明顯的優勢，以基於測序和計算能力的水稻基因組為先導，推動了國際植物基因組學的發展，攻克同源多倍體基因組拼接組裝的世界級技術難題，公布了甘蔗基因組，是全球首個組裝到染色體水平的同源多倍體基因組。
2.作物生理學領域
近年來，通過提高作物光合效率以提升作物產量的研究取得了重大突破，我國科學家在作物捕光色素蛋白復合體結構和功能、降低光呼吸的人工光合設計作物、群體光合測定方法等方面達國際領先或先進水平。在作物栽培生理的研究方面，我國的研究水平與國外發達國家基本接近，在水稻等作物的生長發育機理、水稻理想株型形成機制、稻麥同化物轉運和籽粒灌漿的調控機制、抗逆生理機制等方面的研究取得了較大的進展。在植物礦質營養研究領域我國總體上和國際上保持相同的發展趨勢，水平相近。我國作物采後生理學發展迅速，緊跟國際發展前沿，部分處於國際先進水平。
3.農業生態學領域
在農業資源高效利用領域，研發的作物高產栽培理論體繫，以周年溫光資源高效利用為核心的高產高效種植理論體繫，形成了獨具中國特色的農業生物高產種養理論。雲南農業大學農業生物多樣性應用技術國家工程研究中心在農業生物多樣性利用方面具有國際學術影響，浙江大學關於稻魚共作模式的研究成果獲得國際學術界高度評價，中國農業大學關於禾本科與豆科間套種的地下部營養與分泌物相互關繫在國際知名刊物發表。針對我國區域獨特的農業生態問題，例如西北黃土高原的水土流失、東北黑土地的地力保護、西南喀斯特石漠化區域的農業發展、內蒙古草原的草畜平衡、西北干旱半干旱區域的節水農業、南方紅壤區水土流失、西北農牧交錯帶的風沙防治等的研究持續深入，產生了一繫列國際先進的成果。在化學生態學相關的化感作用和誘導抗性研究方面，分子生物學水平的誘導抗性機理研究已觸及國際前沿，在我國急需解決的連作障礙方面的研究已經取得國際先進的研究成果，在世界上產生了重要影響。
4.農業微生物學領域
我國在農業微生物機理解析、病蟲害綠色防控、基因工程疫苗、生物固氮、微生物酶工程等領域達到國際先進水平。在重要農業微生物作用機理研究方面取得一繫列理論突破，例如：在H5Nl高致病性禽流感和人感染H7N9禽流感病毒致病性、宿主特異性、遺傳演化和生物學進化規律研究取得重大理論創新；在黏菌素耐藥腸杆菌和碳青霉烯類耐藥腸杆菌耐藥機制的研究上處於世界領先地位；首次鋻定並發現了狂犬病病毒的一個全新的入侵神經細胞受體，為世界狂犬病研究領域近30年來的重要發現。以農業微生物為核心的農業微生物產業不斷壯大，達到國際先進水平。農用基因工程疫苗、食用菌、微生物肥料、微生物農藥產業走在世界前列。我國飼料用酶產業已成為具有國際競爭力的高新技術產業，自主研發的木聚糖酶、葡聚糖酶、甘露聚糖酶、半乳糖苷酶、纖維素酶多種糖苷水解酶，蛋白酶、脂肪酶、澱粉酶等多種消化酶在國際市場的占比超過50%，植酸酶基因工程產品已占國內外市場的80%以上，實現了向歐美等數十個國家的技術轉讓和產品輸出。預計至2022年，中國酶制劑產品的市場規格將達到5，動物疫苗市場規模有望達到3，基因工程疫苗占比預計將超過60%。我國政府高度重視合成生物學研究，把合成生物學研究作為國家中長期發展規劃的重要內容，並啟動了一批國家級重大項目，布局了多個研究中心和重點實驗室。目前我國合成生物學研究無論是基礎科研論文發表量還是技術專利申請量，都已經處於國際排名第二位。
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