日前,第二屆全國(guó)作物雜種優(yōu)勢(shì)與生物育種學(xué)術(shù)大會(huì)在黑龍江省哈爾濱市召開(kāi)。此次大會(huì)聚焦“綠色高效農(nóng)業(yè)與糧食安全健康”主題,圍繞作物雜種優(yōu)勢(shì)利用、生物育種技術(shù)突破、智能育種發(fā)展等核心議題展開(kāi)研討,為落實(shí)國(guó)家種業(yè)振興行動(dòng)、應(yīng)對(duì)全球糧食安全挑戰(zhàn)提供科技支撐。會(huì)議設(shè)有院士和特邀專(zhuān)家報(bào)告,全國(guó)農(nóng)學(xué)院院長(zhǎng)論壇,科技小院論壇,生物育種、植物保護(hù)、園藝植物、作物育性與雜種優(yōu)勢(shì)論壇,作物智能育種與新品種審定政策報(bào)告,青年學(xué)者報(bào)告,國(guó)際期刊發(fā)展報(bào)告等板塊,114位具有重要學(xué)術(shù)影響力的領(lǐng)導(dǎo)、院士、專(zhuān)家作精彩報(bào)告,45位研究生通過(guò)短報(bào)告和墻報(bào)的形式進(jìn)行交流展示。大會(huì)由北京科技大學(xué)、中國(guó)生物工程學(xué)會(huì)、黑龍江大學(xué)、中國(guó)農(nóng)村專(zhuān)業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)、國(guó)際種業(yè)科學(xué)家聯(lián)合體共同主辦。
作物雜種優(yōu)勢(shì)利用與生物育種技術(shù)的融合,為現(xiàn)代品種的選育注入新的遺傳背景,擴(kuò)大現(xiàn)代品種的遺傳多樣性和適應(yīng)性,提升我國(guó)種業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)工程院院士張獻(xiàn)龍表示,我國(guó)棉花基因組研究引領(lǐng)世界發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了棉花基因組草圖—參考基因組—T2T基因組的迭代升級(jí),構(gòu)建多組學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù),為棉花遺傳育種提供重要的數(shù)據(jù)資源與分析平臺(tái)。我國(guó)棉花纖維發(fā)育、抗病、抗逆等功能基因的研究領(lǐng)先世界,全球范圍內(nèi)共克隆棉花纖維發(fā)育、抗病、耐高溫、抗旱等重要性狀關(guān)鍵棉花功能基因近180個(gè),我國(guó)占80%以上?;谌后w遺傳學(xué)手段挖掘與纖維產(chǎn)量、品質(zhì)、抗性、株型相關(guān)的關(guān)鍵遺傳位點(diǎn),為分子設(shè)計(jì)育種提供遺傳資源,構(gòu)建了系列育種芯片?;蚪M變異位點(diǎn)發(fā)掘和功能基因的鑒定,為設(shè)計(jì)育種提供了“遺傳施工圖”,有40多個(gè)基因已轉(zhuǎn)化為功能標(biāo)記,用于育種輔助選擇,提升了育種效率。
中國(guó)工程院院士萬(wàn)建民指出,雜種優(yōu)勢(shì)利用顯著提高了水稻單產(chǎn)水平,進(jìn)入20世紀(jì)80年代中后期,進(jìn)一步提高水稻單產(chǎn)難度加大,急需尋找新的增產(chǎn)技術(shù)途徑。秈粳雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng),比常規(guī)雜交稻增產(chǎn)15%以上。秈粳亞種間雜種優(yōu)勢(shì)利用是最有希望且能在較短時(shí)期內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量突破的途徑。
中國(guó)工程院院士胡培松認(rèn)為,由于秈粳亞種間遺傳距離大,雜交后代易產(chǎn)生巨大變異和超親優(yōu)勢(shì),利用強(qiáng)大的秈粳亞種間雜種優(yōu)勢(shì)發(fā)展秈粳雜交稻將是我國(guó)糧食增產(chǎn)新的增長(zhǎng)點(diǎn),是保障我國(guó)糧食安全的有效途徑。秈粳亞種間雜交水稻將在大面積單產(chǎn)提升和千億斤糧食產(chǎn)能提升行動(dòng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。
然而,秈稻和粳稻面臨著雜種不育問(wèn)題,秈粳雜種結(jié)實(shí)率低,熟期偏晚,植株普遍偏高,抗倒伏能力較差,限制了秈粳雜種優(yōu)勢(shì)的利用?!巴ㄟ^(guò)廣泛測(cè)交,挖掘新的不育位點(diǎn)及廣親和基因,可有效解決亞種間或種間雜交配子敗育難題。挖掘減數(shù)分裂、激素合成與代謝、雌雄配子發(fā)育等基因和功能研究為解析秈粳交雜種不育分子機(jī)制奠定基礎(chǔ)?!比f(wàn)建民表示,亞洲栽培稻—非洲栽培稻種間雜交具有強(qiáng)大雜種優(yōu)勢(shì),優(yōu)勢(shì)在分蘗、株高、穗長(zhǎng)和每穗粒數(shù)等農(nóng)藝性狀方面尤為顯著,種間存在嚴(yán)重的生殖隔離,亟須挖掘不育位點(diǎn),闡明雜種不育機(jī)制。
“信息技術(shù)與生物技術(shù)的融合,正推動(dòng)種業(yè)進(jìn)入‘智能設(shè)計(jì)育種4.0時(shí)代’。”中國(guó)工程院院士、北京市農(nóng)林科學(xué)院信息技術(shù)研究中心首席科學(xué)家趙春江指出,當(dāng)前數(shù)字技術(shù)在生物育種應(yīng)用中仍面臨數(shù)據(jù)質(zhì)量不高、田間信息獲取成本高、國(guó)際數(shù)據(jù)共享受限等挑戰(zhàn)。但隨著技術(shù)突破,大數(shù)據(jù)將全面滲透育種全流程,推動(dòng)從“經(jīng)驗(yàn)育種”向“精確育種”轉(zhuǎn)型;人工智能—機(jī)器學(xué)習(xí)將成為多組學(xué)信息解析的新工具,顯著提升育種精準(zhǔn)性;智能化裝備則將廣泛應(yīng)用于智能育種各環(huán)節(jié)。
隨著科技發(fā)展,植物保護(hù)領(lǐng)域發(fā)生著巨大變化,中國(guó)工程院院士、寧波大學(xué)教授陳劍平介紹,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)在病蟲(chóng)測(cè)報(bào)和預(yù)警方面得到應(yīng)用,傳感器與衛(wèi)星遙感技術(shù)實(shí)現(xiàn)作物生長(zhǎng)與病蟲(chóng)害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。捕食性昆蟲(chóng)、寄生蟲(chóng)及微生物、新型RNAi農(nóng)藥開(kāi)發(fā),智能化技術(shù)的融入,如無(wú)人機(jī)、機(jī)器人及智能?chē)婌F系統(tǒng),使植保作業(yè)更趨自動(dòng)化與精準(zhǔn)化。基因編輯技術(shù)、組學(xué)技術(shù)等在有害生物防治藥劑、作物抗性品種選育以及新型植物健康誘抗劑研發(fā)等方面作用凸顯?!叭斯ぶ悄芡苿?dòng)‘智慧植?!兏?,通過(guò)傳感器與數(shù)據(jù)分析實(shí)現(xiàn)病蟲(chóng)害精確診斷和預(yù)測(cè),通過(guò)自動(dòng)化裝備減少人工操作,通過(guò)低毒高效技術(shù)降低農(nóng)藥使用,推動(dòng)植保向‘全流程智能化、全方位精準(zhǔn)化、可持續(xù)綠色化’升級(jí)?!标悇ζ秸f(shuō)。
技術(shù)突破也延伸至農(nóng)藥設(shè)計(jì)領(lǐng)域。中國(guó)工程院院士、貴州大學(xué)校長(zhǎng)宋寶安分享,其團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高效分子設(shè)計(jì)平臺(tái),已助力20余種國(guó)產(chǎn)新農(nóng)藥創(chuàng)制?!?012年至2024年,全球批準(zhǔn)的20余個(gè)除草劑新品種中,超半數(shù)由該平臺(tái)引領(lǐng)創(chuàng)制?!彼螌毎舱f(shuō)。
隨著多技術(shù)融合在農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈中的滲透,新農(nóng)科建設(shè)與農(nóng)業(yè)人才培養(yǎng)也體現(xiàn)了學(xué)科交叉的特色。北京科技大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)學(xué)院院長(zhǎng)萬(wàn)向元向記者介紹,學(xué)院依托學(xué)校工科優(yōu)勢(shì)建設(shè),以工強(qiáng)農(nóng)、交叉創(chuàng)新,在生物育種、智慧農(nóng)業(yè)等方向加快推進(jìn)教育、科技、人才一體化建設(shè)。
北京科技大學(xué)黨委書(shū)記武貴龍指出,全球糧食安全形勢(shì)復(fù)雜嚴(yán)峻,氣候變化、資源約束、病蟲(chóng)害威脅等挑戰(zhàn)交織疊加,加快培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆、高效的作物新品種,成為各國(guó)農(nóng)業(yè)科技競(jìng)爭(zhēng)的前沿陣地。
全球種業(yè)已進(jìn)入現(xiàn)代生物育種為主導(dǎo)的新時(shí)期,“十四五”期間,中國(guó)加大生物育種支持力度,通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)等專(zhuān)項(xiàng),培育突破性品種,保障種源自主可控。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部中國(guó)農(nóng)村技術(shù)開(kāi)發(fā)中心主任孫傳范透露,通過(guò)農(nóng)業(yè)生物育種重大專(zhuān)項(xiàng)等國(guó)家級(jí)項(xiàng)目,我國(guó)投入23億元支持122個(gè)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),在DNA大片段精準(zhǔn)插入、玉米快速脫水基因鑒定等領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。今年8月啟動(dòng)的農(nóng)業(yè)科技大市場(chǎng)建設(shè)中,“作物智能育種加速器”等12項(xiàng)成果路演達(dá)成意向成交1.68億元,推動(dòng)科研與產(chǎn)業(yè)“無(wú)縫銜接”。
黑龍江大學(xué)校長(zhǎng)王敬波表示,當(dāng)前,全球種業(yè)競(jìng)爭(zhēng)空前激烈,生物育種技術(shù)日新月異。加快實(shí)現(xiàn)種業(yè)科技自立自強(qiáng),是端牢“中國(guó)飯碗”、筑牢糧食安全防線的關(guān)鍵所在,也是建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國(guó)的核心支撐。
黑龍江大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生態(tài)環(huán)境學(xué)院院長(zhǎng)興旺告訴記者,我國(guó)甜菜種業(yè)曾長(zhǎng)期面臨“卡脖子”問(wèn)題,國(guó)產(chǎn)品種對(duì)外依存度高達(dá)95%。傳統(tǒng)甜菜育種周期至少需10年,近年來(lái),團(tuán)隊(duì)利用分子標(biāo)記輔助育種以及其他技術(shù)手段,將傳統(tǒng)10年以上的育種周期縮短3~5年,成功培育出6個(gè)國(guó)產(chǎn)單胚甜菜品種。其中2個(gè)品種已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段,轉(zhuǎn)化金額超600萬(wàn)元,打破國(guó)外壟斷。目前,團(tuán)隊(duì)已建立甜菜基因編輯技術(shù)體系,為精準(zhǔn)育種奠定技術(shù)基礎(chǔ)。
黑龍江因橫跨六大積溫帶、黑土地面積占全國(guó)56.1%,成為育種“天然試驗(yàn)場(chǎng)”。據(jù)介紹,黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院建成國(guó)家寒帶作物種質(zhì)資源庫(kù),保存資源7.04萬(wàn)份,儲(chǔ)量全國(guó)第一,其中國(guó)家馬鈴薯種質(zhì)資源庫(kù)保存資源3000份,為亞洲最大。該院“克豆91”高蛋白大豆品種以單次轉(zhuǎn)化3155萬(wàn)元刷新國(guó)內(nèi)紀(jì)錄,“十四五”期間轉(zhuǎn)化種業(yè)成果達(dá)4.67億元。黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長(zhǎng)、黨組書(shū)記陳宇輝表示,將推動(dòng)育種從“經(jīng)驗(yàn)”向“智慧”、“產(chǎn)量?jī)?yōu)先”向“量質(zhì)并重”、“實(shí)驗(yàn)室”向“推廣應(yīng)用”轉(zhuǎn)變,促進(jìn)科研成果轉(zhuǎn)化。
來(lái)源:農(nóng)民日?qǐng)?bào)(https://szb.farmer.com.cn/nmrb/html/2025/20250902/20250902_7/nmrb_20250902_13099_7_1962632929512362053.html)