精准种子设计：破解三大农业痛点新方案
本版记者 李君强
近日，中国科学院对外发布了战略性先导科技专项“种子精准设计与创造”的重要阶段性成果。历经六年潜心攻关，该项目已在理论突破、技术革新与产品应用三大层面实现全链条系统性创新，不仅开创了37个具备“一增二减”（增产提质、减投增效、减损稳产）特性的新一代作物品种，更累计推广此类优质新品种1448万亩，取得了显著的社会经济效益，为破解当前我国农业发展的关键瓶颈、夯实种业振兴基石贡献了坚实的科技支撑。
面对农业生产中化肥过量使用、病虫害频发、资源约束趋紧等突出难题，科研人员以“精准设计”为核心路径，在多个关键领域取得重要突破。
为了让水稻“减肥”不减产，研究团队成功攻克了使水稻在氮肥用量减少20%–30%的情况下仍能保持产量稳定的关键基因，为解决化肥过量施用问题提供了宝贵的“基因钥匙”。与此同时，为应对小麦白粉病、赤霉病等顽疾，团队从我国地方特色品种中，挖掘出兼具广谱抗白粉病和抗麦瘟病能力的Pm24基因，并成功培育出高抗赤霉病的高产小麦新品种“中科166”，实现了农药使用量的大幅下降，目前该品种推广面积已近150万亩。在技术创新层面，中国科学院遗传与发育生物学研究所的高彩霞团队通过自主研发，成功创制出抗病与高产兼备的小麦新种质。而“种子专项”首席科学家、中国科学院院士李家洋团队则从零开始改造野生稻，攻克了野生稻遗传转化、基因组注释等重重技术难关，成功创制出新型四倍体水稻育种材料，为作物育种开辟了一条全新路径。
从田间到餐桌，从谷物到水产，精准设计育种的力量正渗透至农业的各个领域。
针对我国大豆进口量大、自给能力不足的现状，研究团队绘制了大豆图形结构泛基因组图谱，并成功培育出包括“科豆”“东生”系列在内的10个高产高营养大豆新品种。在水产领域，中国科学院院士、中国科学院水生生物研究所研究员桂建芳团队首次提出“双三倍体”育种新概念，培育出生长速度、养殖存活率、饲料转化效率均显著提升的异育银鲫新品系“中科6号”。
这些成果生动诠释了从理论突破到产业应用的全过程贯通。其中，为满足我国东北单季稻区及南方双季稻区的生产需求，研究团队运用“分子设计育种”理念，精准聚合了涉及粒型、产量、抗病、抗倒伏、耐盐碱等一系列优良基因，培育出的“中科发”系列水稻已成为市场上的明星品种。在东北稻区，“中科发5号”较当地主栽优质品种增产超过20%，在盐碱地亩产突破600公斤；在南方稻区，“中科发早籼1号”实现了我国双季早籼稻品种的突破，将优质新米上市时间提前了2–3个月。
过去，传统育种周期长达8–10年。如今，在中国科学家的手中，育种已成为一门可预测、可设计、可定制的精密科学。“种子精准设计与创造”战略性先导科技专项于2019年11月正式启动，由中国科学院联合院内外30家优势单位协同攻关。该专项聚焦水稻、小麦等主要农作物及鱼等水产动物，以实现“一增二减”为目标，致力于创建精准设计育种新范式，最终培育出能够实现增产10%–20%、减少投入15%–20%以及降低损失15%–20%的动植物新品种。
《 人民日报 》( 2026年01月12日 10 版)
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