生物育種與前沿技術(shù)深度融合重塑綠色高效農(nóng)業(yè)

日前，第二屆全國作物雜種優(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。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)展等核心議題展開研討，為落實(shí)國家種業(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。

生物技術(shù)提升種業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。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，提升我國種業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。我國棉花纖維發(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)，我國占80%以上。基于群體遺傳學(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。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。燦粳雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，比常規(guī)雜交稻增產(chǎn)15%以上。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。由于燦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)大的燦粳亞種間雜種優(yōu)勢(shì)發(fā)展粘粳雜交稻將是我國糧食增產(chǎn)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，是保障我國糧食安全的有效途徑。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，燦稻和粳稻面臨著雜種不育問題，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，限制了粘粳雜種優(yōu)勢(shì)的利用。通過廣泛測(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粘粳交雜種不育分子機(jī)制奠定基礎(chǔ)。

多學(xué)科融合賦能農(nóng)業(yè)全鏈條。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”。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；人工智能一機(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，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新技術(shù)在病蟲測(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)與病蟲害的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。捕食性昆蟲、寄生蟲及微生物、新型RNAi農(nóng)藥開發(fā)，智能化技術(shù)的融入，如無人機(jī)、機(jī)器人及智能噴霧系統(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。

育種成果加速轉(zhuǎn)化現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。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，中國加大生物育種支持力度，通過關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)等專項(xiàng)，培育突破性品種，保障種源自主可控。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)國的核心支撐。（《農(nóng)民日?qǐng)?bào)》）