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• 1創(chuàng)新分子育種科技支撐我國種業(yè)發(fā)展

我國新時代社會主要矛盾的轉(zhuǎn)變和糧食安全問題，對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系提出了更高的要求?！稗r(nóng)以種為先”，但多年來，我國種業(yè)自主創(chuàng)新能力不足，育種理念和手段落后，至今依然存在盲目性和主要依賴經(jīng)驗等突出問題。文章概述了我國科技人員創(chuàng)新性提出的分子模塊設計育種科技體系，介紹了其理論發(fā)展、技術(shù)研發(fā)和品種設計等方面的探索與實踐，并指出分子設計育種將成為未來提高種業(yè)自主創(chuàng)新能力，解決種業(yè)發(fā)展“卡脖子”科技的重要手段。

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• 2水稻分子模塊設計研究成果與展望

我國已有?8?000?年以上的禾谷類作物栽培歷史，相關的育種知識對全球產(chǎn)生了重要影響。20?世紀?90?年代我國作為發(fā)起國之一，參與了“國際水稻基因組計劃”，相繼完成了粳稻第?4?號染色體的測序和秈稻“93-11”基因組精細圖譜，并在科技部“973”項目水稻功能基因組的支持下，水稻重要農(nóng)藝性狀解析取得了長足的進展。中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項（A?類）“分子模塊設計育種創(chuàng)新體系”以水稻為抓手，通過高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效等復雜性狀的分子模塊解析，探索建立分子模塊設計育種技術(shù)體系，以帶動小麥、大豆、魚類等動植物復雜性狀的解析和設計育種技術(shù)發(fā)展。經(jīng)過近?5?年努力，建立了水稻種質(zhì)資源庫和基因組數(shù)據(jù)庫，獲得了一批有重要育種價值的分子模塊，在水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)協(xié)同改良、感受與抵御低溫、廣譜持久抗病與產(chǎn)量平衡、氮高效利用、高產(chǎn)性狀雜種優(yōu)勢機制等方面取得了有重要國際影響力的成果，分子模塊設計育種技術(shù)體系得到實驗驗證。

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• 3小麥基因組研究現(xiàn)狀與展望

我國是世界最大的小麥生產(chǎn)國和消費國，其生產(chǎn)對保障糧食安全具有重大戰(zhàn)略意義。受限于普通小麥龐大且復雜的基因組，其重要農(nóng)藝性狀的基因克隆和分子設計育種技術(shù)發(fā)展遠落后于水稻和玉米。在“分子模塊設計育種創(chuàng)新體系”的支持下，我國科學家在破譯小麥基因組研究中作出重大貢獻，此外通過多年攻堅，利用“模塊耦合育種”的理論已成功培育出小麥新品種。

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• 4我國大豆分子設計育種成果與展望

大豆是重要的糧油兼用作物，同時也是人類優(yōu)質(zhì)蛋白及畜牧業(yè)飼料蛋白的主要來源，在我國糧食結(jié)構(gòu)中占有重要地位。目前，我國育種技術(shù)主要以常規(guī)育種為主，大豆科學研究和生產(chǎn)水平明顯落后于美國。通過中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項（A類）“分子模塊設計育種創(chuàng)新體系”的實施，已經(jīng)鑒定到若干高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)分子模塊，解析了部分重要農(nóng)藝性狀的模塊耦合效應，創(chuàng)制了一批大豆優(yōu)異種質(zhì)材料，成功培育多個高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的初級模塊大豆新品種，初步建立了大豆分子模塊設計育種體系。未來，應繼續(xù)加強種質(zhì)資源的系統(tǒng)評價、挖掘利用和創(chuàng)制，推動自主性整合公共數(shù)據(jù)庫構(gòu)建，健全數(shù)據(jù)共享機制，大力開展大豆高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)突破性技術(shù)和豆粕替代飼料的研究，加快分子設計育種和人工智能育種創(chuàng)新體系建設，培育具有突破性的大豆新品種，創(chuàng)制綠色高效栽培技術(shù)，增強我國大豆自產(chǎn)能力，緩解大豆需求缺口。

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• 5分子模塊設計育種技術(shù)在玉米育種中的應用及前景展望

玉米是我國主要的糧食作物，在人民生活和國民經(jīng)濟中有著舉足輕重的作用，確保其持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)對保障我國糧食安全及服務供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，具有十分重要的戰(zhàn)略意義。盡管傳統(tǒng)雜交育種技術(shù)在玉米遺傳改良工作中取得了一系列重要成績，但是尚不能滿足當前人民日益增長的美好生活需要。隨著生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，分子育種已成為玉米育種的重要方向和必然選擇，其中分子模塊設計育種將多學科相結(jié)合，實現(xiàn)全基因組水平上的多模塊優(yōu)化組裝，對未來的玉米育種事業(yè)將起到極大的推動作用。

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• 6魚類遺傳育種發(fā)展現(xiàn)狀與展望

魚類重要經(jīng)濟性狀的分子基礎解析及其遺傳改良技術(shù)的創(chuàng)建驅(qū)動了我國水產(chǎn)種業(yè)的蓬勃發(fā)展。在分析我國魚類遺傳育種的起源、發(fā)展和現(xiàn)狀的基礎上，文章總結(jié)了在“分子模塊設計育種創(chuàng)新體系”的支持下，以銀鯽、草魚和黃河鯉等為研究對象開展的全基因組解析，性別控制、抗病、耐低氧、飼料高效利用等分子模塊解析，以及高產(chǎn)抗病異育銀鯽新品種培育的研究進展，由此探討了在集約化和生態(tài)化養(yǎng)殖趨勢下未來魚類遺傳育種和水產(chǎn)種業(yè)的發(fā)展方向。

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• 7高通量作物表型監(jiān)測：育種和精準農(nóng)業(yè)發(fā)展的加速器

表型是研究“基因型-表型-環(huán)境”作用機制的重要橋梁，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的作物表型監(jiān)測平臺對于加速育種進程和輔助精準農(nóng)業(yè)監(jiān)測具有重要意義。Crop 3D表型監(jiān)測系統(tǒng)以水稻和玉米等主要糧食作物為研究對象，實現(xiàn)了多尺度、多時序作物全生育期的生長動態(tài)監(jiān)測，為育種提供了重要數(shù)據(jù)支撐。文章首先綜述了國內(nèi)外關于表型平臺的研究進展，進而介紹了Crop 3D系統(tǒng)平臺的主要研究進展，最后對未來表型研究的方向進行了展望。

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• 8高通量種子切片技術(shù)研究及其在作物育種中的應用

近年來，我國在作物育種領域開始應用分子標記輔助育種，自動化種子切片機是影響育種規(guī)模的關鍵設備，相關技術(shù)發(fā)展非常迅速，未來將提高我國作物育種水平。自動種子切片機在作物育種中有怎樣的意義，我國育種種子切片設備將如何發(fā)展？

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• 9“一帶一路”五周年：實踐與思考

今年是“一帶一路”倡議提出??5?周年，中國通過增強國際貿(mào)易合作而增加進口，利用“一帶一路”平臺促進中國進一步的開放發(fā)展，以及促進中國邊境地區(qū)的繁榮與穩(wěn)定；同時，“一帶一路”倡議也有利于促進世界經(jīng)濟增長，特別是促進發(fā)展中國家的經(jīng)濟增長，并有利于推進進一步的經(jīng)濟全球化和改善全球治理體系，促進聯(lián)合國《2030?年可持續(xù)發(fā)展議程》更好實施?！耙粠б宦贰背h的?5?年實踐表明，共建“一帶一路”反映了世界歷史潮流發(fā)展的基本方向，符合中國和相關國家的利益訴求，發(fā)展前景樂觀可期；但是也要根據(jù)?5?年實踐中出現(xiàn)的現(xiàn)實問題，進一步采取一些切實可行的政策措施。

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• 10率先建設國際一流科研機構(gòu) 法國國家科研中心的啟示

作為國家戰(zhàn)略科技力量，中國科學院率先建設國際一流科研機構(gòu)，需要結(jié)合自身實際，同時汲取世界先進科研機構(gòu)的發(fā)展經(jīng)驗，努力實現(xiàn)科研治理體系和治理能力現(xiàn)代化。法國國家科研中心作為歐洲最大的基礎性研究中心，與中國科學院同屬國立綜合性科研機構(gòu)，兩個機構(gòu)在發(fā)展理念、發(fā)展歷程、學科布局、戰(zhàn)略方向等方面有諸多相似之處。

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• 11拓展新時期拉美科技合作——以中科院對拉美科技合作為例

拉美地區(qū)因其獨特的地緣位置、自然資源優(yōu)勢及相對開放靈活的政策環(huán)境，正逐漸成為國際上重要的科技創(chuàng)新區(qū)域。近年來，中拉合作關系熱度持續(xù)升高。文章以文獻計量為基礎，對拉美科技發(fā)展現(xiàn)狀、世界各國對拉美科技合作情況以及中國科學院與該地區(qū)國家合作情況進行分析，基于固有合作基礎，探討未來對拉合作的建議思路及舉措。

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• 12雜交構(gòu)樹扶貧工程在山東菏澤的成效與啟示

國家重大需求和社會經(jīng)濟發(fā)展是科技創(chuàng)新的方向和動力，科技創(chuàng)新促進經(jīng)濟發(fā)展、社會進步?？萍紕?chuàng)新是推動決勝脫貧攻堅的新動力。立足我國粗蛋白飼料原料進口的現(xiàn)狀和畜牧業(yè)發(fā)展形勢，中國科學院植物研究所培育出速生、豐產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的雜交構(gòu)樹新品種“科構(gòu)101”，提出了“以樹代糧、種養(yǎng)循環(huán)”產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式，有效解決貧困地區(qū)農(nóng)戶對飼料的需求，促進貧困地區(qū)畜牧業(yè)的發(fā)展。文章分析山東菏澤構(gòu)樹產(chǎn)業(yè)扶貧工作進展，探討了構(gòu)樹產(chǎn)業(yè)扶貧面臨的機遇、問題及其對策。

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• 13堅持土肥高效管理 促進區(qū)域農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展

遼河平原是我國溫帶農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，遼河平原農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)高效對于鞏固東北糧倉的“穩(wěn)糧增效”具有重要作用。但是，由于耕地數(shù)量不斷減少以及長期高強度利用造成資源和環(huán)境約束不斷加劇，遼河平原農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展受到嚴重制約。中國科學院沈陽生態(tài)實驗站圍繞區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和資源管理的核心問題，立足農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的長期監(jiān)測和研究，揭示了不同養(yǎng)分管理模式下農(nóng)田土壤綜合肥力的演變規(guī)律。利用同位素示蹤技術(shù)，明確了肥料氮素在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的保持和轉(zhuǎn)化以及調(diào)控機制。通過農(nóng)田土壤“以碳控氮，碳氮平衡”管理模式的構(gòu)建，建立了雨養(yǎng)旱地農(nóng)業(yè)保護性耕作綜合配套栽培技術(shù)體系。通過研發(fā)環(huán)境友好型穩(wěn)定性肥料，實現(xiàn)了肥料減施增效，降低了面源污染風險。通過研究-示范-推廣有效結(jié)合，土肥高效管理為區(qū)域現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設提供了科技支撐。

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