在全球气候变化加剧、耕地资源紧张的背景下,传统育种周期长、效率低的瓶颈日益凸显。
据联合国粮农组织统计,2050年全球粮食需增产70%才能满足需求,而我国农作物平均单产仅为发达国家的60%,种质资源创新迫在眉睫。
针对这一重大战略需求,中国科学院于2019年启动“种子精准设计与创造”A类先导专项。
专项首席科学家李家洋院士介绍,项目突破传统“试错式”育种局限,通过基因组编辑、分子模块组装等前沿技术,构建了“理论设计—智能预测—精准创制”的全新育种体系。
在粮食作物领域,科研团队成功培育出抗白粉病高产小麦,其田间病害防控效果达90%以上;科育2028玉米新品种实现产量提升15%的同时降低氮肥用量20%。
值得关注的是,四倍体野生稻快速驯化技术将育种周期从数十年缩短至2-3年,为应对极端气候提供了种质储备。
经济作物方面,中科油1号油菜籽含油量突破50%,橡胶草产胶效率提升3倍,有效缓解我国天然橡胶对外依存度高的局面。
水产育种则取得标志性进展,“墨龙1号”软鳍新光唇鱼生长速度较野生种提升40%,开辟了淡水养殖新路径。
专项实施过程中形成“大科学装置+协同网络”的创新机制。
依托国家作物种质资源库、分子设计育种平台等基础设施,30家参与单位共享236万份种质资源数据,累计发表SCI论文584篇,申请专利173项。
高彩霞研究员团队开发的基因编辑工具包,已在水稻、番茄等12种作物中实现标准化应用。
业内专家指出,这些成果标志着我国在育种核心技术领域已实现从跟跑到并跑的转变。
根据专项规划,到2025年将建成全球规模最大的设计育种数据库,推动主要农作物更新换代周期缩短至5-7年。
农业农村部种业管理司相关负责人表示,首批新品种已进入区域试验,预计3年内可实现大面积推广。
种子承载着农业的未来,也承载着民族的希望。
中国科学院"种子精准设计与创造"专项的系列成果,充分展现了我国农业科技工作者的创新精神和科研实力。
这些突破性进展不仅为我国粮食安全和农业现代化提供了有力支撑,也标志着我国在生物育种领域迈向了更高的发展阶段。
面向未来,随着精准设计育种新范式的不断完善和应用推广,我国种业必将迎来更加蓬勃的发展,为国家粮食安全和农业强国建设作出更大贡献。