农业前沿丨当育种进入“精准设计”时代:最新成果让水稻减肥、小麦抗病、大豆高产
近日,中国科学院发布了“种子精准设计与创造”先导专项系列科研成果。经过六年攻关,这项研究取得了从理论到技术的全链条突破,标志着我国育种技术正式迈入可预测、可编程、可定制的“精准设计”新阶段。
“种子精准设计”是分子设计育种的一种前沿实践。科学家不再仅依赖大量的田间杂交和筛选,而是先明确目标(如抗病、高产、耐盐碱),然后利用基因组信息,像组装乐高一样,精准聚合多个优良基因,创造出理想的新品种。
中科院团队通过这一新范式,累计创制出37个实现“一增二减”(增产提质、减投提效、减损促稳)的先导型品种,已推广超过1448万亩。
针对我国化肥过量使用的痛点,研究团队取得了关键进展。
他们成功克隆了一个能使水稻在氮肥减少20%-30%的情况下,产量依然保持稳定的关键基因。这项发现为解决化肥过量问题提供了宝贵的“基因钥匙”。
小麦的白粉病和赤霉病是长期困扰生产的重大病害。此次,科学家们从我国地方品种中,挖掘出一个兼具广谱抗白粉病和抗麦瘟病的优异基因Pm24。
基于此,团队培育出了抗赤霉病的高产小麦新品种“中科166”,已推广近150万亩,让农药用量大幅下降。
针对大豆对外依存度高的问题,研究团队绘制了大豆图形结构泛基因组图谱,并培育出“科豆”、“东生”系列等10个高产高营养新品种。
更令人称奇的是,精准设计的理念已扩展至水产。中国科学院院士桂建芳团队首次提出“双三倍体”概念,培育出生长速度、存活率和饲料效率都显著提升的异育银鲫候选新品系“中科6号”。
种业创新的背后,是数据要素日益成为现代农业的核心驱动力。国家数据局最新发布的指引指出,通过整合卫星遥感、气象、土壤、物联网等多源数据,农业正从“经验驱动”迈向“数据驱动”。
这些数据能生成精准的播种方案、变量施肥处方和最优作业路径,实现农资的“按需分配”,从另一个维度支撑着“减投提效”目标的实现。
从野生稻改造创制新型四倍体水稻材料,到“中科发”系列水稻在东北盐碱地亩产突破600公斤,精准设计育种的蓝图正在变为现实。
随着这些可定制、可编程的种子走向更广阔的田野,我们距离一个更高产、更绿色、更高效的农业未来,正越来越近。
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来源:丰农富盈现代农事综合服务