从基因资源到依靠技术推动我国育种从经验育种向精准育种转变:传统周期长、不确定性高的局面正在改变

中国科学院在2019年启动了一项名为“种子精准设计与创造”的专项,这个专项把院内外部超过30家科研单位给集合到一起,开展协同攻关。这项工作主要围绕着作物和水产动物的品种培育,从头到尾打通了从基因挖掘到技术研发再到最终培育品种的整个链条。在理论层面,科研人员解决了野生稻遗传转化和基因组解析等问题,建起了一套控制作物性状的理论体系;在技术上,他们自主开发的分子设计育种平台能同时优化作物产量、抗性和养分利用效率;在品种创制方面,专项以增产提质、减少投入提高效率还有防止损失为目标,培养出一批有应用前景的新品种。这些成果正在转化成实际的生产力。水稻领域,科研团队找到了关键基因,让水稻少用氮肥20%到30%还能保持产量稳定;他们还培育了“中科发”系列水稻,在东北盐碱地亩产突破了600公斤。在南方双季稻区,他们成功种出早粳品种,把新米上市时间提前了两到三个月。小麦方面,团队找到了广谱抗病基因并培育出抗赤霉病的高产新品种。大豆供给不足时,这个专项绘制出泛基因组图谱,还培育出了多个高产高营养的新品种。在水产养殖中研究提出了“双三倍体”概念,培养出了生长速度和存活率都提高的鱼类新品系。这六年里专项累计推广了1448万亩先导型作物新品种。这个转变把我国育种科研范式从以前周期长、不确定性高变成了可预测和可定制的精密科学。未来还会继续完善精准设计育种体系和推动技术迭代。接下来还得加强基因资源挖掘和知识产权保护、让平台开放共享还有促进企业合作。从依赖资源到依靠技术推动我国种业经历着深刻变革。精准设计育种不仅是科技前沿也是保障粮食安全和守护环境的使命。 推动我国育种科研范式从传统经验型走向精准设计型成为破解农业痛点的关键路径。 当前农业面临资源紧、环境压力大等多重挑战,化肥农药过量使用、病虫害频发、种质资源挖掘不足等问题严重制约着农业发展。2019年中国科学院启动专项联合多家科研单位开展协同攻关,核心是通过精准设计实现全链条突破。 理论上突破野生稻遗传转化瓶颈并建立调控体系;技术上自主研发分子设计平台实现多性状优化;品种上以增产提质为目标培育出一批新品种。这些成果转化为现实生产力后成效显著:水稻在减施氮肥20%-30%条件下保持产量稳定并提前上市;小麦抗赤霉病品种推广面积达150万亩;大豆获得种源保障;水产养殖中的“双三倍体”概念提升了鱼类生长速度和存活率。 专项实施六年累计推广先导型作物新品种1448万亩创造了显著的社会经济效益。更为重要的是推动我国育种从经验育种向精准育种转变:传统周期长、不确定性高的局面正在改变。未来随着体系完善和技术迭代我国有望在主要农作物及重要畜牧水产品种上持续取得突破。 下一步应加强基因资源挖掘与知识产权保护、推动技术平台开放共享、促进企业合作从而加速科技成果向田间地头转化应用从而为保障国家粮食安全注入动能。