知耕快报｜全球变暖提升作物疾病压力机器视觉识别白粉病感染葡萄

『知耕.快报』知耕定期准时摘取农业科技领域重要的、有价值的产品技术动态及新闻资讯，可能改变这个行业的信息都在其列。

目录

学术界

○ PBJ：墨兰基因组解析花型、花期、花色、花香机制

○Kanazawa Univ：新溶剂用于植物纤维素分解生物乙醇

○ USDA：机器视觉识别白粉病感染葡萄

○ Science Advances：海洋浮游植物生长新模型

○ IWGC：10个新杂草基因进行基因测序

○ Nature Climate Change：全球变暖提升作物疾病压力

产业界

○ 清远花稻花无人农场水稻直播开播|无人农场

○ 东西部合作酿酒葡萄智能农机系列装备|智能装备

○ 加拿大政府投资首创作物监测技术|智能监测

○ Deargen与FarmHannong合作开发AI作物保护|植保

○ NRGene通过端到端的基因分型杂交育种|育种

○ Berkeley 和拜耳合作微生物特征挖掘|微生物

资本界

○ 数字农业.CropX收购农业情报公司Dacom

○ 植保.室内农业公司iUNU收购害虫咨询公司CropWalk

○ 自动驾驶.Deere收购Bear Flag加速农场自动化

○ 智能监测.AgroScout融资扩展人工智能的农学分析服务

○ 杂交育种.Solynta完成2100万欧元C轮融资

○ 生物育种.康普森孵化生物育种项目完成近亿元战略融资

○ 植物基.人造脂肪公司Yali Bio数百万美金种子轮融资

○ 植物肉.植物肉公司v2food获3.5亿元B+轮融资

○ 合成生物学.蓝晶微生物完成B2轮融资

其他

○ 西方消费者对基因编辑食品态度积极|调研结论

○ “数字孪生”技术改变园艺发展|专家观点

○ 农业农村部发布五项生物农药研发应用扶持措施|政策

○ 新加坡都市垂直农业、垂直水产养殖方案经验|案例分享

01

学术界

PBJ：墨兰基因组解析花型、花期、花色、花香等调控机制

近日，广东省农业科学院环境园艺研究所、广东省园林花卉种质创新综合利用重点实验室朱根发研究员团队在Plant Biotechnology Journal在线发表了题为“The genome of Cymbidium sinense revealed the evolution of orchid traits”的研究论文。该研究利用最新的测序技术和生物信息学分析方法，获得了一个高质量的染色体级别的墨兰基因组。采用Nanopore 长片段测序+ Illumina HiSeq 4000二代测序数据校正+Hic建库测序染色体挂载等技术，对墨兰基因组进行了测序分析，组装的墨兰基因组长度为3.52 Gb，染色体挂载率~97.79%，共注释到29,638个基因。这是第一个报道的我国传统国兰的基因组，也是迄今发表的兰科植物属种基因组中最大的基因组。

原文链接：

https://doi.org/10.1111/pbi.13676

Kanazawa Univ：新溶剂用于植物纤维素分解生物乙醇

Kanazawa University科学与工程研究所的科学家们开发了新的溶剂混合物，以分解植物纤维素的坚韧结构，用于生产生物乙醇。与目前可用的溶剂相比，这些新溶剂在温和的条件下工作，毒性更低，更环保。科学家们使用一种称为“两性离子”的特殊分子来制造具有溶解纤维素能力的新型溶剂。两性离子的特殊之处在于它们同时带有正电荷和负电荷，但位于分子上的不同位置，因此它们不能相互中和。这些电荷在破坏氢键方面非常有效，防止纤维素被分解。在这些实验中，该团队以不同的比例混合了四种不同的两性离子。他们发现了 22 种在 100°C 以下为液态的组合。其中，两种混合物在溶解纤维素方面也非常有效。

原文链接：

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210810104659.htm

USDA：机器视觉识别葡萄白粉病感染

生物学家和工程师之间他们开发新技术，使用机器人和人工智能来识别感染白粉病的葡萄，很快将全面推广给动植物研究人员。Cadle-Davidson和他的团队开发了成像机器人原型，可以通过美国农业部资助的VitisGen2葡萄育种项目自动扫描葡萄叶样本，进行高通量表型分析。在与光与健康研究中心合作中促成了“BlackBird”相机机器人的诞生。BlackBird 机器人可以以每像素 1.2 微米的尺度收集信息——相当于普通的光学显微镜。对于每个被检查的 1 厘米叶子样本，机器人提供 8,000 x 5,000 像素的信息。输入工程师和计算机科学家余江把人脸识别等计算机视觉任务开发的深度神经网络技术应用于分析葡萄叶的显微图像。此外，蒋和他的团队实现了网络推理过程的可视化，这有助于生物学家更好地理解分析过程并建立对人工智能模型的信心。

原文链接：

https://news.cornell.edu/stories/2021/08/facial-recognition-ai-helps-save-multibillion-dollar-grape-crop

Science Advances：海洋浮游植物生长新模型

来自达尔豪斯大学、利物浦大学、GEOMAR 亥姆霍兹海洋研究中心和斯克里普斯海洋研究所的科学家开发了一种研究海洋中浮游植物生长的新模型。该模型与元蛋白质组学和环境数据相结合，可以准确预测例如南大洋浮游植物的生长速率。“你可以把浮游植物的生长想象成工厂的工业制造：材料进入工厂并在装配线上加工，创造出最终产品，”该研究的主要作者达尔豪斯大学生物学系博士生 Scott McCain 解释说。研究人员创建了一个浮游植物的数学模型，使他们能够模拟这些过程。该模型与南大洋有关宏蛋白质组学、溶解铁和锰的实验室和巡航数据相关联。这使他们能够获得对各种浮游植物过程的新解释。

原文链接：

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/08/210806171910.htm

IWGC：10个新杂草基因进行基因测序

8 月 11 日，国际杂草基因组学联盟 (IWGC) 宣布了一项新的多管齐下的计划，以推进世界上最麻烦的杂草的基因测序。该组织正在对 10 个新的杂草基因组进行基因测序。食品与农业研究基金会 (FFAR) 最近向 IWGC 提供了 150 万美元的赠款，以帮助该组织扩大和加速其工作。行业合作伙伴 Corteva Agriscience 将领导基因测序工作。

目前，IWGC 已帮助研究人员团队改进并确定了五种主要杂草的基因序列，包括帕玛苋、水麻、野萝卜、平杂草和丛林稻。全球不同团体已完成或正在进行另外九个基因组测序项目，包括马草、地肤、鹅草、黑草、一年生蓝草、绿狐尾草、牵牛花、羽绒雀麦/黑麦草和意大利黑麦草的工作。有了新的资金后，IWGC 计划在未来三年内对另外 10 种杂草进行测序。目前，已经选择了其中的九种，包括一年生黑麦草、苏门答腊花、酸草、野燕麦、强生草、柔滑的风草/松散的柔滑草、普通羔羊、野生一品红和中国金银花。

Nature Climate Change：全球变暖提升作物疾病压力

最新研究表明，随着地球变暖，巴西、撒哈拉以南非洲、印度和东南亚等热带地区作物病害的影响可能会下降。在高纬度地区疾病风险会增加——欧洲和中国“特别脆弱”。埃克塞特大学发表在Nature Climate Change上的研究称，这些变化将“密切跟踪”全球变暖下作物生产力的预期变化。植物病原体的感染率很大程度上取决于包括温度在内的条件。该研究使用了有关 80 种真菌和卵菌作物病原体的最低、最佳和最高感染温度的现有信息。作者使用 RCP6.0 气候路径下的三种作物模型和四种全球气候模型，比较了12种主要作物的当前产量和未来80年的产量预测。

论文链接：

https://www.nature.com/articles/s41558-021-01104-8

02

产业界

清远花稻花无人农场水稻直播开播|无人农场

近日，广东省清远市携手华南农业大学试点建立的 “花稻花”无人农场直播演示现场会在清城区东城街道江埗村举行。未来该试点将依托引进的一批如无人拖拉机、无人点播机、无人收割机等设备，能在人不进入农场的情况下，自动完成耕、种、管、收无人化作业。

罗锡文院士表示，无人农场已经在全国各地陆续试点推广，是为了形成可复制可推广的技术，教会农民运作。依托当地龙头企业、种植大户、合作社等，培养一批技术人才，实现科技成果本地化。

花稻花”无人农场项目将根据季节和品种的特性采用“花稻花”轮作模式，即第一造3月至7月种植莲花莲子和早熟莲花莲藕，依托荷叶荷花景色发展乡村旅游，并收获藕尖、莲子、鱼虾等农产品；第二造7月至12月种植功能水稻钼大米，结合稻田养鱼、养虾模式，形成生态立体农业；第三造12月至来年3月冬种油菜花项目，结合旅游项目打造尝油菜苔观油菜花品牌。项目的实施，将实现在相同的土地上三造轮作、水旱结合的循环立体种养，从原来的一造到现在的三造，且产生的价值和农民的收入比原来传统种植更高。

东西部合作酿酒葡萄智能农机系列装备|智能装备

2018年以来，在宁夏自治区重点研发计划支持下，宁夏大学联合江苏大学、北京林业大学、中科院合肥物质科学研究院、宁夏农业机械化技术推广站、宁夏智源农业装备有限公司等单位共同实施了“宁夏酿酒葡萄智能化农机装备研发与应用”项目。7月31日，该项目通过自治区科技厅组织的专家现场验收。

项目结合宁夏酿酒葡萄种植模式，围绕酿酒葡萄园埋藤、挖藤和植保等关键环节，集成激光对靶、静电喷雾、变量作业及机电液气一体化等技术，成功开发出埋挖藤和植保机械装备3类11种产品，其中葡萄埋藤机4种、挖藤机5种、精准作业植保机2种，通过新产品鉴定和第三方性能检测5项。特别是自走式智能对靶超低量静电喷雾机与国外同类产品相比，其喷雾系统配套功率约减少1/3，工作效率提高2-3倍，同时叶片背面的雾滴密度最高达到正面的40-50%，减少农药使用量20-30%，可显著减少农药喷施成本和面源污染。

加拿大政府投资首创作物监测技术|智能监测

8月9日，加拿大农业和农业食品部长和环境与气候变化部长宣布向生态创新解决方案公司投资高达 390 万美元，用于开发可减少农药使用和作物损失的首创技术。该新系统由 AgriInnovate 资助，可识别作物压力并向商业温室种植者进行提前通知，以便他们实施更有针对性的措施，减少农药使用、减少作物损失并提高温室生产力。该项目将帮助 Ecoation 加快其技术开发路线图的实施，并促进全球采用。该项目有望创造更多的出口市场机会，提高生产能力，减少农药的使用，推进农业技术并改善作物健康，同时通过减少碳足迹来帮助保护环境。

Deargen与FarmHannong合作开发AI作物保护产品|植保

8月5日，AI驱动的药物发现和开发公司Deargen宣布与FarmHannong合作“开发新的作物保护产品使用人工智能技术”。通过协议，Deargen和FarmHannong将使用人工智能技术共同开发用于作物保护产品的候选新药。通过这份旨在开发全球作物保护产品的合同，Deargen计划根据FarmHannong的开发进度获得预付款(合同保证金)和阶段性付款(每层技术费用)。Deargen 将负责通过自主研发的人工智能技术 DearDTI 和 MolEQ 发现和优化作物保护产品的新化学候选物。之后，FarmHannong将通过新化学候选物的实验验证来审查产品开发的可能性。

NRGene通过端到端的基因分型杂交育种|育种

领先的基因组学AI公司NRGene和美国农场家族拥有的玉米种子公司 Wyffels Hybrids 宣布签署一项多年期协议，使用 NRGene 的 SNPer 技术提供从头到尾的基因分型服务，加强 Wyffels Hybrids 的玉米育种计划。根据协议，NRGene 将分析 Wyffels 的遗传多样性，以设计完全定制的 SNP 集，并允许进行具有成本效益的基因分型和插补。这将使 Wyffels 能够通过应用基因组选择来加速他们的育种，进一步增强他们将优质玉米种子推向市场的能力。

Berkeley 和拜耳合作微生物特征挖掘|微生物

生物学功能鉴定领域的领导者Berkeley Lights宣布与拜耳达成一项多年协议，以开发和执行旨在加速和扩大新特征发现的高通量功能筛选工作流程。Berkeley Lights 将利用其平台以大规模高通量的方式为拜耳筛选生物活性物质的各个变体。结果将是农业领导者发现和开发新特性的管道的显着加速。该协议标志着 Berkeley Lights 技术在农业领域的首次应用。

03

资本界

数字农业.CropX收购农业情报公司Dacom

全球农业分析领导者 CropX 宣布收购欧洲领先的作物优化平台 DacomFarm Intelligence。加上 Dacom 久经考验的作物保护功能，CropX 现在提供唯一具有主动灌溉技术、基于硬件的土壤数据、肥料管理和作物保护功能的综合农场管理平台。随着 CropX 继续积极扩大其全球足迹，此次收购还为 CropX 提供了一个新的欧洲据点。

CropX 为种植者提供提高农业可持续性所需的保护资源信息，同时提高作物产量。凭借成熟的技术、广泛的合作伙伴网络、一流的服务模型和用户友好的决策支持平台，Dacom 可以无缝融入 CropX 农场管理解决方案套件。目前管理 270 万英亩土地，Dacom 还将欧洲农场二十多年的深度数据添加到 CropX 农场管理平台。当前的 CropX 和 Dacom 客户现在可以访问一整套高级农场管理分析和自动化工具。

植保.室内农业公司iUNU收购害虫咨询公司CropWalk

西雅图的初创公司IUNU为温室构建计算机视觉系统，已收购综合虫害管理 (IPM) 咨询公司CropWalk，收购金额未公开。

iUNU 成立于 2013 年，开发了一个名为 LUNA 的系统，该系统将软件与各种固定和移动相机以及环境传感器相结合，以跟踪室内农业环境中植物生长和健康的细节。LUNA 能够编译和分析它通过该硬件收集的所有数据，然后使用人工智能为单个植物创建生长模型。随着LUNA进行更多的成像，它的建模变得更快、更精确。LUNA 在 2019 年分析了近 10 亿平方英尺的温室空间。

美国的 CropWalk 于 2019 年推出提供 IPM 咨询服务，专注于园艺行业。它帮助种植者评估其运营中的害虫和病原体风险，然后与他们合作制定和实施“综合”管理计划，该计划旨在使用一系列工具以可持续的方式控制害虫。作为其产品的一部分，CropWalk 还提供远程监控服务，iUNU 表示CropWalk 的远程监控能力的能力现在被 LUNA 显着增强。

自动驾驶.Deere收购Bear Flag加速农场自动化

Deere & Company已签署最终协议以 2.5 亿美元收购 Bear Flag Robotics。这家位于硅谷的初创公司成立于 2017 年，致力于开发与现有机器兼容的自动驾驶技术。该交易加速了农场自动化的开发和交付，并支持Deere的长期战略，即利用先进技术创造更智能的机器来支持个别客户的需求。

Deere & Company 为农业和建筑业的客户提供先进的产品、技术和服务，公司技术涵盖自动化、传感器融合、视觉、数据、软件和硬件等领域。2019年Deere与 Bear Flag 首次开展合作，成为公司 Startup Collaborator 计划的一部分。

智能监测.AgroScout融资扩展人工智能的农学分析服务

AgroScout宣布，它已经完成了A轮750万美元投资，以加快其AI云平台进行远程农学的发展，并使用无人机等技术提高全世界500万个大多未被供电农场的适用性。该平台允许所有种植者有效满足与可持续作物保护和碳问责制不断增长的需求。AgroScout平台收集数据，创建强大的分析工具，为作物管理提供可操作的见解。

AgroScout通过估计树冠覆盖率和整个季节的植物生物量来监测作物的出苗数量。该平台还持续监测害虫和病害，在虫害程度低和治疗非常有效时通过提早发现减少农药使用，预测区域病虫害暴发趋势。该平台能够改进收获前的产量预测，并为农民、农业企业和食品制造商提供一种负担得起的方式，以建立更具竞争力、可持续和环境友好的食品和农业供应链。

杂交育种.Solynta完成2100万欧元C轮融资

位于荷兰瓦赫宁根的杂交马铃薯育种公司 Solynta 完成了 2100 万欧元的 C 轮融资。Solynta 对杂交马铃薯的创新使得用马铃薯种子 (TPS) 替代传统大块块茎成为可能。这项无转基因技术的技术使快速开发适应市场需求的新马铃薯品种成为可能。例如，更高的营养价值或对干旱和疾病的抵抗力。此外，TPS 具有重大的物流优势，因为 25 克真种子相当于 2,500 公斤种子块茎。与传统的块茎育种相比，种子更容易储存且运输成本更低，这有助于减少对环境的影响并提高可持续性。

Solynta 将利用本轮融资的收益加速其增长，扩大产品开发以迎合更多细分市场，并扩大商业组织规模，以应对数十亿美元马铃薯供应链中的挑战

生物育种.康普森孵化生物育种项目完成近亿元战略融资

近日，中国农业基因组与产业化服务企业康普森生物孵化生物育种项目完成近亿元战略融资。本次融资的完成标志着康普森生物从科技型初创公司向致力于「技术落地+市场需求引导」方向的产业资本与技术孵化平台的成功迈进。

康普森生物成立于2011年。康普森生物将数据科学+合成生物学+基因组学+食品科学等技术相结合，构建了国内主要农作物与畜禽遗传多样性和数据规模最大的生物技术平台「Daxiang BreedingOS」。该平台上迄今积累表型、系谱数据 30 万+，基因组数据近 400 TB ，发现并固定的 1.6 亿个基因变异信息与AI预测等先进技术大幅缩短了经济作物与国内主要畜牧品种的培育时间，能够实现产量提高、营养物质增加、口感改善、抗逆性增强、饲料转化率提高与环境消耗降低等多方面特性。

2021 年康普森生物育种加速器 (Breeding Accelerator) 正式运营，主要承担对科研产出的成果进行中试到规模产业化之前的验证与系统优化工作，进一步深入产业端，将技术转化为可持续、可消费的产品。

植物基.人造脂肪公司Yali Bio数百万美金种子轮融资

人造脂肪公司Yali Bio雅礼生物已完成数百万美金预种子轮融资。本轮融资主要用于早期产品的研发。Yali Bio雅礼生物于今年3月成立于硅谷，目前的主营业务是利用合成生物学技术，替代动物脂肪或者植物脂肪。合成生物学有一定的技术壁垒，Yali Bio雅礼生物目前的产品已经过GRAS认证，这是美国食品药品监督管理（FDA）针对化学物质或食品添加物的分类，证明产品是安全的。植物肉的脂肪需要室温下可以凝固的脂肪，现在市场上的一代产品大多用椰子油，口感上有很大局限性，而人造脂肪可以有针对性地在口感上进行调整，味道也会更丰富。

植物肉.植物肉公司v2food获3.5亿元B+轮融资

植物肉公司v2food宣布完成近3.5亿元B+轮融资，本轮融资由使命驱动型食品和农业风险投资公司Astanor Ventures领投，并引入中国领先的生活服务电子商务平台作为战略投资者。v2food成立于2019年，是澳大利亚的创新型公司，致力于生产对人类和地球环境都有益的美味食品。继成功开拓新西兰、泰国、菲律宾、日本、韩国等国际市场后，v2food在近期正式宣布进入中国市场，并推出v2牛肉糜、猪肉糜及v2牛肉汉堡饼等首批植物肉产品。

合成生物学.蓝晶微生物完成B2轮融资

近日，国内合成生物学赛道领跑者蓝晶微生物（Bluepha）完成了由多家知名投资机构主导的 4.3 亿人民币 B2 轮融资。在过去的半年内，蓝晶微生物 B 系列融资总额已逾 6 亿人民币。
蓝晶微生物创立于 2016 年，如今已成为基于合成生物技术进行分子和材料创新的领军企业。蓝晶微生物致力于设计、开发、制造和销售新型生物基分子和材料，其中包括在所有自然环境中均可自发完全降解的生物材料 PHA、可有效缓解焦虑的功能饮料成分、补偿人体常见代谢缺陷的新型功能益生菌、个人护理和医美赛道的功能成分等，从而帮助消费品、医疗保健、农业环保和电子电气等众多行业的 B 端头部客户在行业内开展差异化竞争。

04

其他

两项新研究—西方消费者对基因编辑食品态度积极|调研结论

一项由英国食品标准局 (FSA) 进行的调查着眼于英格兰、威尔士和北爱尔兰的态度，而另一项由大学研究人员进行的调查则评估了德国、意大利、加拿大、奥地利和美国的消费者看法。新研究发现如果基因编辑能够带来社会、经济和环境效益，消费者愿意在农业中使用基因编辑。综合结果表明，欧洲和英国的反生物技术情绪已经减弱；FSA和大学的研究都发现，人们更愿意接受改变植物基因组的应用，而不是动物，消费者担心经过基因编辑以抵抗疾病的密集养殖动物可能会对动物造成伤害；两项调查还发现，消费者对基因组编辑有认知的人很少。然而，他们倾向于认为它比基因改造更有利，认为它是一个更自然的过程。调查发现，食物的天然性对消费者很重要，因为他们认为它更安全、更环保。

该大学研究的参与者 3698 名，报告显示 21% 是强烈支持者，认为风险很少但优势很多，而 26%的人支持，认为有很多好处，但也有一些风险。29% 的人是中立的，对这个话题没有强烈的意见，而 24% 的人反对这项技术，不管可能的好处，因为他们认为它是高风险的；FSA 研究包括在线调研和对 2000 人的调查，发现接受度随着教育的增加而增加，但消费者仍然保留一些担忧并支持为编辑过的产品贴上标签。大多数人认为不同的标签方案适用于编辑食品和转基因食品。

“数字孪生”技术改变园艺发展|专家观点

据新西兰先驱报报道，昆士兰大学的科学家们正在利用电脑游戏玩家熟悉的技术创建芒果和澳洲坚果果园的“数字双胞胎”，以帮助提高粮食产量。

昆士兰农业和食品创新联盟 (QAAFI) 园艺科学中心主任Neena Mitter教授说，这是计算机如何改变行业的一个例子。“为种植芒果和澳洲坚果等生长缓慢的作物的果园开发数字模型使我们能够以前所未有的规模和速度进行虚拟实验”。“数字技术提供了前所未有的创新加速，将有助于提高粮食生产的生产力、弹性和可持续性。”

首席研究员Liqi Han 博士表示,该技术特别有利于果树等生长缓慢的作物。“数字建模为用户提供了未开发的机会，可以快速尝试新想法并获得有关如何最好地优化生产系统的可靠指标”。

农业农村部发布五项生物农药研发应用扶持措施|政策

7月28日农业农村部与国家发改委、财政部发布了一系列政策支持生物农药推广应用。政策对重大病虫害防治救灾提供资金，优先提供给植保机构用于生物农药采购，逐步提高生物农药施用比例。据统计，2020年三大粮食作物统一防治方案覆盖率达到41.9%，比2015年提高8.9个百分点。
为鼓励创新和研发，政府出台了一系列税收优惠政策，如企业研发费用加征75%；生产企业税收100%加计扣除；获得认证的高新技术企业所得税仅为15%；高新技术企业和科技型中小企业的税损结转期限由五年延长至十年；技术转让收入500万元以下免征企业所得税，收入500万元以上减半征收企业所得税；新购置的设备、工具可一次性扣除不超过500万元人民币。
此外政策在推动生物农药在果树、茶树、蔬菜等植物中的应用；生物农药使用补贴；完善生物农药登记政策三方面提出意见。

新加坡都市垂直农业、垂直水产养殖方案经验|案例分享

鉴于土地空间和资源有限，新加坡需要加强单位土地的利用率，以优化有限的土地资源。当地的一家农场Sustenir Agriculture正在利用技术优化耕作空间。它使用LED照明在室内多楼层种植蔬菜。他们将系统设计成适合现有的多层建筑，如工业区等，从而在一定程度上减少了种植区的占地面积。室内农场更适应气候变化带来的影响，且种植者可以安装传感器，来确保空气质量、光线和水等因素达到最佳生长条件。
当地一家创新型水产养殖企业ApolloAquaculture Group正运用八层垂直式养鱼农场来扩大产量。在农场每层将配备一个水箱系统，用于净化、监测和循环农场内的水。当鱼的排泄物对水造成污染时，只需更换百分之五的水量即可。据Smithsonian Magazine报道，与定期清理整个水箱的传统养鱼农场相比，大幅减少了水的浪费。此外，这种创新型养殖方式比传统养殖方式提高了约10到15倍的产量。