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作为西北地区建立最早的农林高校，西北农林科技大学始终坚持“顶天”“立地”相结合的科技工作方针，瞄准国际科技前沿，紧扣国家战略需求和区域发展需要，积极开展面向农业生产实际的应用基础研究和应用技术研究。2021年仅仅过去一个月，西农又有多项科学研究取得了最新进展。本期推送，让我们一起了解下这些最新科研成果。

刘慧泉团队在小麦赤霉病研究方面取得新进展

植物保护学院刘慧泉研究员团队在New Phytologist上在线发表题为“Stage‐specific regulation of purine metabolism during infectious growth and sexual reproduction in Fusarium graminearum”的研究论文。学校已毕业博士研究生孙蔓莉为该论文的第一作者，刘慧泉研究员为论文通讯作者。

刘慧泉研究员

该研究系统解析了禾谷镰刀菌中的嘌呤核苷酸代谢通路的功能和调控机制。研究发现，嘌呤核苷酸IMP、AMP和GMP从头合成对禾谷镰刀菌生活史的各个阶段均具有重要作用。与AMP从头合成相比，GMP从头合成在有性生殖阶段具有明显的功能特殊性。AMP分解代谢在禾谷镰刀菌生殖和侵染阶段具有特异的作用。

研究进一步发现嘌呤核苷酸从头合成途径的基因在有性生殖和侵染致病阶段下调表达，揭示了嘌呤核苷酸代谢在禾谷镰刀菌生活史不同阶段具有特异作用的潜在机制。该研究首次在病原真菌中证明嘌呤核苷酸代谢具有有性生殖和侵染生长特异的调控模式，为小麦赤霉病防控提供了理论依据。

秦道正研究员团队在小绿叶蝉族昆虫系统发育研究方面取得新进展

植保学院秦道正研究员团队在Systematic Entomology发表了题为“Phylogeny of the tribe Empoascini (Hemiptera: Cicadellidae: Typhlocybinae) based on morphological characteristics, with reclassification of the Empoasca generic group”的研究论文。论文第一署名单位为西北农林科技大学，学校已毕业博士生徐业和美国伊利诺伊州立大学Christopher Dietrich教授为论文共同第一作者，秦道正研究员为论文通讯作者。

秦道正研究员

小绿叶蝉族Empoascini是叶蝉科Cicadellidae小叶蝉亚科Typhlocybinae内的第二大族，有很多种类是重要的农林业害虫。以往的研究多集中于区系种类记述层面，模式属的划分过于冗杂，一些属群的单系性及归属存在争议。

此外，该族的起源、扩散途径及内部系统发育关系也不清楚。基于学叶蝉研究团队半个多世纪来的持续采集，以及同国内、外主要研究机构合作，获得并检视了大量全世界范围内的标本，选取了99个形态特征，重建了该族的系统发育树，结合先前研究和地理分布信息，推断了该族的祖先分布区。

该研究是对世界小绿叶蝉族分类的系统梳理，可以为世界小叶蝉亚科系统修订提供重要依据。

洪波副教授在风景园林小气候适宜性设计领域取得新进展

园林学院洪波副教授在风景园林小气候适宜性设计领域取得新进展。研究成果分别以“How to design comfortable open spaces for the elderly? Implications of their thermal perceptions in an urban park”与“Outdoor thermal comfort during winter in China’s cold regions: A comparative study” 为题在线发表在环境科学权威期刊Science of The Total Environment。硕士研究生马笑艳、安乐分别为第一作者，洪波副教授为通讯作者。

洪波副教授

该研究先后开展了基于老年人热感知的城市开放空间适老性设计研究、寒冷地区冬季室外热舒适比较研究（以北京、西安和哈密为例）。通过气象参数监测、热舒适调研以及行为制图等方法：

1）探明了不同开放空间景观要素及其空间组合对老年人室外热舒适的调控机理，阐明了老年人热感知与年龄和慢性疾病之间的关系。基于气象特征、老年人时空分布特征及其热感知，提出适合老年人活动的开放空间优化设计策略。

2）构建了我国寒冷地区城市开放空间的舒适温度、居民喜好的中性温度范围以及居民热应力的时空变化等热基准。比较了北京、西安和哈密三个寒冷地区代表性城市居民的热感知与热基准的差异。基于ASHRAE-7级量表，修正了三个城市的居民热舒适评价指标。研究结果为多视角剖析城市开放空间热舒适调控机理提供理论支撑，为改善城市开放空间热舒适的景观设计提供技术指导。

图1基于老年人热感知的城市开放空间适老性设计研究

图2 寒冷地区冬季室外热舒适比较研究（以北京、西安和哈密为例）

裴志超教授团队在QCM细胞芯片研究方面取得新进展

化学与药学院裴志超教授团队在细胞芯片研究领域取得新进展，研究成果以“Direct attachment of suspension cells to PDA surface and its application in suspension-cell QCM biosensor”为题发表于Sensors and Actuators B: Chemical（2021, 326, 128823）上。学院博士研究生李学明为论文第一作者，裴志超教授为通讯作者。

裴志超教授

基于石英晶体微天平（QCM）的细胞芯片技术是研究分子与细胞相互作用以及细胞表面糖基化的一种重要工具，该技术的一个首要问题就是需要把细胞稳定地固定到芯片表面上。对于贴壁细胞，通常可以利用其贴壁生长的特性使其粘附到芯片表面。然而对于悬浮细胞，由于其悬浮生长的特性，将其直接固定到芯片表面困难较大。

聚多巴胺（PDA）已被广泛应用于多种材料表面的功能化及修饰，目前已有多篇文章报道PDA能够促进贴壁细胞的粘附，然而对于悬浮细胞能否在PDA表面粘附还未有报道。

受贻贝粘附蛋白的启发，裴志超教授团队对悬浮细胞在PDA表面的粘附性能进行了深入研究，并首次成功地将悬浮细胞直接粘附到PDA表面，为悬浮细胞的固定提供了一种新方法。

利用该方法，该研究团队制备了一种基于PDA的悬浮细胞QCM芯片，该芯片制备方法简单高效、且可重复使用，可用于实时、无标记地检测生物分子与细胞的相互作用，为研究悬浮细胞表面的糖基化及其表面复杂的分子相互作用提供了一种新方法。

水保所刘国彬团队在植被演替中有机质稳定性研究方面取得新进展

水土保持研究所安塞水土保持综合试验站刘国彬研究员黄土高原生态修复科研创新团队在环境科学与生态学领域顶级期刊Water Research（校双一流B类期刊，影响因子：9.13）在线发表题为“Effects of natural vegetation restoration on dissolved organic matter (DOM) biodegradability and its temperature sensitivity”的研究论文。

刘国彬研究员

该研究通过微生物降解培养试验，探究了水溶性有机物生物降解性对三个温度水平（4℃，20℃，35℃）的响应规律；该研究首次发现随着植被演替恢复，DOM的生物降解能力逐渐降低，并对温度变化的承受能力不断增加，进而促进了水溶性有机物含量的积累；该研究深入揭示了水溶性有机物生物降解性及其温度敏感性的作用机制，为黄土高原土壤有机质的稳定维持途径提供了理论依据。

农学院宋喜悦教授团队在“两系”杂交小麦育性恢复基因的发掘与研究中取得新进展

农学院宋喜悦教授团队在Theoretical and Applied Genetics在线发表了题为“Identification and Validation of Genetic Locus Rfk1 for Wheat Fertility Restoration in the Presence of Aegilops kotschyiCytoplasm”的研究文章。

该研究结果将有助于深入探索K型细胞质温敏雄性不育小麦育性恢复的分子机制，并为植物CMS育性恢复基因的功能做出重要补充。西北农林科技大学在读硕士研究生陈彦儒和已毕业硕士研究生贾雨林为论文共同第一作者，西北农林科技大学宋喜悦教授、张玲丽副教授为共同通讯作者。

宋喜悦教授

该研究以小麦TCMS-K系KTP116A，其同型保持系TP116B，以及携带一对显性恢复基因（Rfk1Rfk1）的恢复系LK783为材料，构建BC1F1回交定位群体。通过集团分离分析法（BSA, Bulked Segregant Analysis），并结合转录组测序（RNA-seq）和KASP（Kompetitive allele-specific polymerase chain reaction）基因分型技术等，对小麦TCMS-K育性恢复遗传位点Rfk1进行了精细定位。

根据简单重复序列（SSR）和单核苷酸多态性（SNP）基因分型的结果，最终将该恢复位点定位在小麦1B染色体短臂上，位于标记Xnwafu_6和Xnwafu_1B32约26.0 Mb的物理候选区间内。通过对候选区间内花药差异表达基因的筛选与鉴定，揭示TraesCS1B02G197400LC为Rfk1最可能的候选基因。

该基因编码的蛋白质包含一个保守的PMEI_like结构域，属于果胶酯酶超级家族基因，其可能参与了果胶的代谢途径，进而影响TCMS-K小麦的雄性育性，该发现对于植物CMS育性恢复基因的功能注释给予了重要补充；同时根据其基因结构特征，开发了相应的标记Xnwafu_4，该标记可用于育性恢复基因的标记辅助选择。

西北农林科技大学作为首批入选国家“世界一流大学和一流学科”建设高校，在农业科技领域有着雄厚的实力。2020年，学校农学院王辉教授作为第一完成人主持完成的“优质早熟抗寒抗赤霉病小麦新品种西农979的选育与应用”项目，荣获国家科学技术进步二等奖；学校培育的六个小麦品种和三个玉米品种通过国审；赵政阳教授培育的“瑞香红”苹果在第7届农高会上拍出了1100万元的高价，刷新全国记录……2021年，西农将继续坚持“顶天”“立地”两个努力方向，在科研领域砥砺创新，再创佳绩，加快建设世界一流农业大学。

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素材来源：西北农林科技大学官网、官微