1.首次在植物中发现固氮细胞器--硝化质体（nitroplast）
2024年11月20日，剑桥大学Julian M. Hibberd课题组和Salk研究所Joseph R. Ecker课题组合作在Nature杂志在线发表题为“Exaptation of ancestral cell-identity networks enables C4 photosynthesis”的研究论文。该研究对C3植物水稻和C4植物高粱开展了snRNA-seq与单细胞核ATAC测序（snATAC-seq），发现了一个能与DOF家族转录因子结合的顺式作用元件，该元件能够激活光合作用相关基因在C4高粱维管束鞘细胞中强烈表达。【Nature重磅】剑桥大学等破解让水稻变C4植物的瓶颈
评选理由：该研究提出了一个模型，认为水稻（C3）和高粱（C4）之间的主要区别在于高粱光合作用基因中获得了维管束鞘表达相关的DOF顺式元件。这项工作很鼓舞人心，这一发现为植物C4途径进化提供了新的分子见解，并有助于在未来将C3植物工程化改造为C4植物，从而极大地提高光合作用效率，进而提高水稻C3等作物的产量与环境适应能力。
5.研究揭示植物拥有叶绿体的关键因子
2024年7月23日，Cell在线发表了剑桥大学Julian M. Hibberd等人题为“MYB-related transcription factors control chloroplast biogenesis”的研究文章，报道了通过对苔藓植物地钱和被子植物拟南芥（Arabidopsis thaliana）的研究，发现MYB相关转录因子（RR-MYBs）调控叶绿体生物发生和光合作用基因表达。【Cell】重大突破！研究揭示调控植物叶绿体生物发生的机制
评选理由：该研究将对植物生物学领域产生深远的影响，为植物生物学领域的多个方面带来了新的启示和研究方向。MYB相关转录因子（RR-MYBs）的鉴定，填补了对叶绿体发育调控机制理解的空白，为进一步研究叶绿体的形成和功能提供了新的视角；RR- MYBs在叶绿体生物发生中起着至关重要的作用，且其目标比已知的GLK转录因子更广泛，这为通过基因工程或育种手段提高作物的光合作用效率和产量提供了新的潜在靶点，有助于推动作物改良和农业发展。
7. 多种植物代谢产物的合成途径被破解
1.2024年9月13日，Cell杂志在线发表了来自美国斯坦福大学 Elizabeth Sattely 团队题为“A developmental gradient reveals biosynthetic pathways to eukaryotic toxins in monocot geophytes”的研究论文，该研究揭示了石蒜科水仙花素生物合成途径及其发育相关性机制，并提出了单子叶植物地下芽植物真核毒素生物合成调节的范式，其中植物通过用主动合成毒素来保护植物免受食草动物食用，并且这些毒素在地上组织发育时持续存在。【Cell重大突破】合成生物学是未来！研究揭示水仙花素生物合成途径
2. 2024年1月，中国农业科学院深圳农业基因组研究所闫建斌团队与北京大学雷晓光团队在国际权威期刊《科学》（Science）在线发表研究论文，成功鉴定了紫杉醇生物途径的关键缺失酶，揭示了红豆杉催化含氧四元环分子形成的全新机制，发现了紫杉醇异源生物合成的核心基因，实现了紫杉醇核心前体巴卡亭III在烟草中的异源合成。2024年我国植物学领域首篇Science, 解决50年难题，破解紫杉醇生物途径的关键缺失酶
评选理由：两项研究成果解决植物代谢物水仙花素和紫杉醇的生物合成研究中的关键瓶颈问题，是植物天然产物生物合成领域中的重大突破，为通过合成生物学的手段实现代谢物的高效、可持续生产铺平了道路，具有极高的科学创新性与应用价值。
8. 相分离在植物感受外界环境信号中起决定作用
1. 2024年11月1日，南方科技大学生命科学学院讲席教授郭红卫课题组在顶级学术期刊 Science 发表题为“A cytoplasmic osmosensing mechanism mediated by molecular crowding-sensitive DCP5”的研究论文，揭示了植物细胞质中由大分子拥挤敏感蛋白 DCP5 的相分离作用介导渗透胁迫感知与适应的新机制。国内植物领域再发Science, 院士等点评
2. 2024年3月13日，中国农业大学生物学院宋文教授与西湖大学柴继杰教授团队、德国马克斯普朗克研究所Paul Schulze-Lefert教授团队、北京师范大学刘莉教授团队合作在Nature杂志上发表了题为“Substrate-induced condensation activates plant TIR domain proteins”的研究论文，TIR结构域抗病蛋白自身表达上调或受病原菌诱导表达上调后，会在细胞内源的NAD+/ATP分子诱导下发生相分离形成凝聚体，激活NAD+水解酶活性，产生免疫信号分子，从而激发植物免疫反应并引起细胞死亡。重磅！我国植物领域再发Nature文章，中国农大等发现植物抗病蛋白激活新机制
3. 2024年1月，美国马萨诸塞大学生物化学和分子生物学系Alice Y. Cheung课题组在CELL期刊上发表了题为：“Extracellular pectin-RALF phase separation mediates FERONIA global signaling function”的文章。研究报告称，RALF和果胶片段在细胞壁-细胞膜界面相分离，形成RALF-果胶凝聚物，以介导FER-LLG1的信号传导作用。此外，RALF-果胶相分离对高盐和升高温度做出反应，提供一种细胞外感应机制，触发普遍的FER和LLG1依赖的细胞表面反应，并激活一种应对策略，以确保在环境压力下的抗性。【Cell详细解读】想法很重要！研究揭示植物细胞壁RALF-果胶相分离在逆境胁迫反应中的作用
评选理由：这三项研究结果表明蛋白无序区可以作为植物细胞感受细胞外和细胞内环境理化性质感受器的观点提供了重要的实验证据，为后来我们找各种环境及内在信号的受体提供了重要的依据！
9. 研究揭示小分子激活植物免疫的新机制
2024年11月8日，Science以“背靠背”形式在线发布了同一单位不同团队的两项重要科研成果。中国科学院分子植物科学卓越创新中心何祖华院士团队、张余研究员团队，复旦大学高明君研究员团队以及浙江大学邓一文教授团队合作完成了题为 “A canonical protein complex controls immune homeostasis and multipathogen resistance”的研究成果。另一篇题为“Activation of a helper NLR by plant and bacterial TIR immune signaling”的研究成果来自分子植物卓越中心万里研究员团队，这两项研究成果共同揭示了一个在不同植物中保守的由小分子pRib-AMP和蛋白复合体EPA介导的免疫激活新机制，为植物病害防控提供了新型“生物农药”靶标，对促进我国农业绿色可持续发展，维护生态环境，保障粮食安全具有重要意义。【Science背靠背】分子植物卓越中心不同团队同时发现植物免疫激活新机制
评选理由：这不仅是植物免疫理论上的重要突破，同时也为农作物病害防控提供了全新的免疫手段。同时该研究还暗示植物和细菌的免疫信号在分子层次存在交互，这也为研究免疫信号的跨界提供了新思路。
10. 研究破译粒稻遗传奥秘
2024年3月8日，由中国农业科学院作物科学研究所童红宁研究员领衔的研究团队报道了对复粒稻多粒簇生形成机制的全面破译，发现控制簇生形成的基因编码植物激素油菜素甾醇（BR）的代谢基因，因复粒稻中该基因前存在复杂的染色体结构变异，导致该基因特异地在水稻穗分枝发育过程中被激活，并通过由BR水平改变诱发的一系列分子事件，促进了水稻穗分枝和穗粒数，最终导致产量增加，相关结果以题为Enhancing rice panicle branching and grain yield through tissue-specific brassinosteroid inhibition的研究长文形式发表在Science上。破百年难题！我国植物领域再发Science文章，审稿人：有极高的科学价值
评选理由：该研究清楚地证明了BR的时空调控是提高水稻产量的关键，详细的数据也证实BR调控花序发育的新功能，这一作用不仅影响水稻，还影响其他种子植物，包括双子叶植物。从这个意义上说，本文对BR的作用机制提供了新的见解，不仅是鉴定了一个具有农艺改良和分子育种价值的新等位基因，也是基础科学研究中的一个重要发现
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