抗病良种选育攻关取得重大突破


2026-02-10

抗病良种选育攻关取得重大突破:科技赋能农业可持续发展

近年来,随着全球气候变化加剧与病虫害流行态势严峻,抗病良种选育已成为保障粮食安全的核心战略。我国科研团队通过整合分子标记辅助选择基因编辑技术表型组学分析,成功构建高效育种体系,在主要农作物抗病性改良领域实现里程碑式突破,为农业绿色高质量发展注入新动能。

一、技术突破的核心路径

多重抗病基因聚合技术的成熟应用是本轮攻关的关键成果。团队通过全基因组关联分析(GWAS)精确定位水稻稻瘟病抗性基因Piz-t、小麦条锈病抗性基因Yr26以及玉米大斑病抗性基因Htn1,采用CRISPR-Cas9系统实现多基因协同编辑。经田间验证,新品种在保持原有产量的基础上,病害发生率降低62%-85%。

作物种类靶向病害传统品种损失率新品种损失率增产潜力
水稻稻瘟病23.5%4.1%+18.7%
小麦赤霉病17.8%3.2%+12.4%
玉米南方锈病31.2%5.6%+22.3%

二、产业化应用成效

通过建立基因型-环境互作模型,新品种在全国7大生态区开展适应性测试。数据表明,抗病新品种使农药使用量减少41%,每亩综合种植成本下降117元。目前已完成23个省级审定品种推广,累计示范面积达680万亩。

三、跨学科技术融合创新

研究团队首创多组学协同决策系统,整合转录组、代谢组与微生物组数据,揭示抗病基因与作物免疫系统的调控网络。其中对水杨酸信号通路的精准调控,使西红柿黄化曲叶病毒抗性提升76%。关键技术获得21项国家发明专利授权。

技术模块研发周期基因编辑效率表型筛选准确率
SNP芯片分型2016-201882.3%74.5%
基因编辑优化2019-202195.1%88.6%
AI辅助设计2022-202497.8%93.2%

四、社会经济效益测算

以长江流域水稻主产区为例,推广抗瘟新品种使每季减少2-3次化学防治,农田生态环境质量指数(EI)提升15.7点。经测算,若实现全国30%主产田覆盖,每年可减少农药投入7.8万吨,增加粮食产能340亿斤,直接经济效益超400亿元。

五、未来发展方向

下一步攻关重点将聚焦持久抗病性机制研究,针对病原菌快速进化特点,开发抗病基因轮换使用策略。同步推进智能育种工厂建设,利用合成生物学技术构建模块化抗病通路,力争在2028年前实现主要作物抗病品种更新迭代周期缩短至5年以下。

注:本文数据来源于国家农作物品种审定委员会、农业农村部科技发展中心2024年度报告,所列数值为多点试验平均值。

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