长期以来,传统作物育种受制于自然环境,存在气候依赖性强、世代进程缓慢、选择效率低下等突出难题。
在气候变化加剧、粮食安全压力增大的背景下,如何突破育种效率瓶颈成为全球农业科技领域的重大课题。
中国农业科学院都市农业研究所杨其长团队历经十余年持续攻关,在植物工厂环境调控机理研究方面取得系列突破。
科研人员首次系统揭示了光谱信号对作物快速生长与成花转化的调控规律,阐明了营养液栽培条件下关键营养元素与根际微环境对作物生长周期转换的作用机制。
这些基础研究为技术创新提供了重要理论支撑。
基于这些发现,研究团队成功构建了三大核心技术体系:作物表型原位活体获取方法、性状动态预测模型,以及"快速繁育"与"精准选择"融合技术。
这些创新使植物工厂育种加速器能够精准调控作物生长环境,实现水稻、小麦、大豆等主要农作物生育周期大幅缩短。
其中,该技术最显著的突破在于将传统育种每年1-2代的加代频率提升至5-6代,为品种改良争取了宝贵时间。
在产业化应用方面,该成果已形成完整的知识产权体系,包括52项中国发明专利、4项美国专利和21项软件著作权。
技术标准建设同步推进,已制定3项国家及行业标准。
特别值得注意的是,该技术被列为国家"十三五"科技创新成就展农业领域标志性成果,并入选农业农村部2025年"重大引领性技术"推广目录。
目前,这项创新已在120余家育种单位实现规模化应用,累计处理育种材料超过2万份。
实际应用数据显示,新技术不仅大幅提高了育种效率,还显著降低了水肥消耗和土地占用,展现出良好的经济、社会和生态综合效益。
业内专家指出,这项突破将有力支撑我国种业振兴行动,为保障粮食安全提供新的科技支撑。
植物工厂育种加速器技术的突破,体现了我国农业科技创新的实力与担当。
在新时代农业现代化建设中,这一成果将发挥越来越重要的作用,为国家粮食安全、农业可持续发展和乡村振兴提供有力的科技支撑。
随着该技术在更多育种单位的推广应用和进一步的优化升级,我国有望在作物新品种选育领域实现更大突破,为建设农业强国奠定坚实基础。