近日，中国科学院A类先导专项"种子精准设计与创造"(以下简称"种子专项")系列科研成果在北京 发布。看似普通的几尾银鲫成了成果发布会上的"明星"。其中，中国科学院院士桂建芳团队创制的异育 银鲫，有望解决"吃鱼怕刺"的消费痛点。这一创新成果，生动体现了"种子专项"取得的重要进展。 针对我国东北稻区及南方双季稻区的重大需求，李家洋带领团队培育的"中科发"系列水稻已经成 为"明星品种"：在东北稻区，"中科发5号"比当地主栽优质品种增产超20%，盐碱地亩产突破600公斤， 还拿下全国优质稻品种食味品质鉴评金奖；在南方双季稻区，"中科发早粳1号"实现我国双季早粳稻品 种"零的突破"，将优质新粳米上市期提前2个月至3个月，让老百姓更早吃上当年的新鲜好米。 针对化肥过量的农业痛点，储成才团队克隆氮高效基因，让水稻在减施20%至30%氮肥的情况下产 量稳定，提供了绿色种植的"基因钥匙"；为抵御小麦白粉病、赤霉病等"杀手"，科研团队挖掘出广谱抗 病的Pm24基因，培育出抗赤霉病高产小麦"中科166"，推广面积近150万亩，大幅减少农药使用。 种子是农业的"芯片"，是国家粮食安全的命脉。"抢占未来种业科技制高点，我们不仅要拥有' ...

近日，中国科学院A类先导专项"种子精准设计与创造"（以下简称"种子专项"）系列科研成果在北京发 布。看似普通的几尾银鲫成了成果发布会上的"明星"。其中，中国科学院院士桂建芳团队创制的异育银 鲫，有望解决"吃鱼怕刺"的消费痛点。这一创新成果，生动体现了"种子专项"取得的重要进展。 专家表示，该专项的成功实施，是面向国家重大需求、发挥新型举国体制优势、抢占农业科技制高点的 成功实践，为我国从种业大国迈向种业强国奠定了坚实的科技基础。 （文章来源：经济日报） 针对我国东北稻区及南方双季稻区的重大需求，李家洋带领团队培育的"中科发"系列水稻已经成为"明 星品种"：在东北稻区，"中科发5号"比当地主栽优质品种增产超20%，盐碱地亩产突破600公斤，还拿 下全国优质稻品种食味品质鉴评金奖；在南方双季稻区，"中科发早粳1号"实现我国双季早粳稻品种"零 的突破"，将优质新粳米上市期提前2个月至3个月，让老百姓更早吃上当年的新鲜好米。 针对化肥过量的农业痛点，储成才团队克隆氮高效基因，让水稻在减施20%至30%氮肥的情况下产量稳 定，提供了绿色种植的"基因钥匙"；为抵御小麦白粉病、赤霉病等"杀手"，科研团队挖掘出广谱抗病的 P ...

种子精准设计与创造专项核心方法论 - 中国科学院院士李家洋指出，粮食作物突破性重大品种选育需通过“五选一定”开展，即选区域、选目标、选性状、选基因、选亲本和定路径 [1] - “选区域”是因为任何品种都受区域环境因素约束，环境因素也影响作物病虫害发生等各个方面 [2] - “选目标”是以目标为导向进行选择，包括高产、优质、高效、抗病、抗虫以及土壤环境的适应性等 [2] - “选性状”是在区域及大目标确定后，对形成目标的各项农艺性状进行分解，找出影响重要目标的那些性状，例如高产的理想株型选择重点 [2] - “选基因”是在明确作物性状后，找出影响和决定这些性状的关键主效基因，例如株型高矮、分檗数目等细分性状的关键基因 [2] - “选亲本”是通过杂交实现品种选育，选择含有需要关键基因越多的亲本越有利，能又快又好地聚合优异基因 [3] - “定路径”是制定具体的实施方案，明确亲本杂交的先后顺序、方式等最佳路径，以少走弯路成功培育新品种 [5] 种子专项背景与目标 - 种子被誉为农业的“芯片”，专项针对中国新时期粮食安全、生态安全及农业可持续发展等重大战略需求 [1] - 中国科学院联合院内外30家优势单位协同攻关，聚焦水稻、小麦等主要农作物和鱼等动物，于2019年11月启动该专项 [1] - 专项致力打造粮食安全的“中国芯”，在种业振兴方面已实现全链条突破 [2] 专项成果与未来规划 - 专项团队通过创建精准设计育种新范式，6年来在种业振兴方面已实现全链条突破 [2] - “十五五”期间，专项将进一步聚焦高产、优质的重大品种创制研究，包括基础理论前沿、关键核心技术的突破和重大品种的创制 [7] - 未来将在智能品种智慧创造方面进一步发挥中国科学院优势，使中国育种水平走上国际引领地位 [7]

文章核心观点 - 中国科学院研究团队通过精准设计育种技术 成功培育出无肌间刺且不育的异育银鲫新品种 该品种同时具备高产 抗病 节粮优势 标志着农业育种进入可预测 可编程的精准设计时代 [1] - 精准设计育种创新的目标是为国家粮食安全与农业现代化打造动力强劲的“中国芯” [2] 技术突破与品种特性 - 研究团队利用“分子剪刀”精准编辑控制肌间刺生长的关键基因 从生命源头显著减少了小刺的产生 鲫鱼体内原有80余根细小肌间刺 [1] - 通过创建基于生殖方式转换的设计育种技术体系 培育出“无肌间刺”且可控不育的异育银鲫 为其安装了“生物安全锁”以避免在自然环境中繁衍 充分考虑了生态安全 [1] - 依托该技术培育的“中科6号”候选新品种在生长速度 养殖存活率和饲料利用率上均实现大幅提升 综合性能优异 [1] 行业影响与意义 - 该系列突破源自中国科学院A类先导专项“种子精准设计与创造”为期6年的体系化攻关 [1] - 标志着我国农业育种正从“看天选育”全面迈入可预测 可编程的“精准设计”时代 [1] - 未来不仅能更安心地享受美味 还能以更少的资源 更高的效率获得更优质的蛋白质 [1]

项目概况 - 项目名称为“种子精准设计与创造”的中国科学院A类先导专项 于2019年11月启动 [1] - 项目联合中国科学院内外30家单位进行协同攻关 [1] - 项目经过6年攻关 已实现全链条技术突破 [1] 核心目标与成果 - 科研核心目标是实现精准创造增产10%至20%、减投15%至20%和减损15%至20%的动植物品种 [1] - 目前已创制37个先导型品种 [1] - 累计推广先导型作物新品种1448万亩 [1] 水稻领域突破 - 在东北稻区 “中科发5号”比当地主栽优质品种增产超20% 盐碱地亩产突破600公斤 [1] - 在南方稻区 “中科发早粳1号”实现我国双季早粳稻品种“零的突破” 将优质新米上市期提前2到3个月 [1] - 克隆了氮高效基因OsTCP19 使水稻在氮肥减少20%至30%的情况下产量保持稳定 [2] 小麦领域突破 - 利用自主创新的多重基因组编辑技术 成功创制出抗病且高产的小麦新种质 [1] - 该小麦成果于2024年获得我国首个口粮作物基因编辑生物安全证书 [1] - 挖掘出我国地方小麦品种特有的广谱抗病基因 培育出抗赤霉病高产新品种“中科166” [2] - “中科166”已推广近150万亩 可大幅减少农药使用 [2] 水产养殖领域拓展 - 专项成果已拓展至水产养殖领域 [2] - 创建了新的设计育种体系 培育出生长速度、存活率、饲料效率显著提升的鲫鱼新品系 [2] - 成功创制出“无肌间刺”的新品种银鲫 有望改善消费体验 [2] 战略意义 - 专项的成功实施是发挥新型举国体制优势、面向国家重大需求的生动实践 [2] - 为我国从种业大国迈向种业强国奠定了坚实的科技基础 [2]

种子专项核心成果与目标 - 专项核心目标是实现“一增二减”：即增产10%～20%、减少化肥和农药投入15%～20%、减少自然灾害损失15%～20% [2] - 六年来专项创制了37个“一增二减”先导型品种，累计推广面积达1448万亩 [1][2] - 专项由中国科学院联合30家优势单位协同攻关，聚焦水稻、小麦等主要农作物和鱼等动物 [2] 关键技术创新与理论突破 - 克隆氮高效基因OsTCP19，使水稻在氮肥减少20%～30%的情况下保持产量稳定 [3] - 挖掘出广谱抗白粉病且抗麦瘟的Pm24基因，并利用新型抗病模块培育出抗赤霉病高产小麦“中科166”，其推广面积已近150万亩 [3][4] - 利用自主研发的多重基因组编辑技术，创制出既抗白粉病又高产的小麦新种质，并于2024年获批我国首个口粮作物基因编辑生产应用安全证书 [5] - 实践异源四倍体野生稻快速从头驯化新路径，将上万年的驯化历程缩短到数年 [5][6] 主要作物与水产新品种表现 - “中科发5号”水稻在东北稻区比当地主栽优质品种增产超20%，盐碱地亩产突破600公斤 [7] - “中科发早粳1号”水稻实现我国双季早粳稻品种“零的突破”，将优质新粳米上市期提前2～3个月 [7] - 异育银鲫“中科6号”候选新品系相较于“中科3号”，生长速度平均提升25%，养殖存活率平均提升66.5%，饲料效率平均提升20.1% [7] - 创制出异育银鲫“无肌间刺”新品系，该品系鱼不育后代，可避免养殖逃逸带来的遗传混杂风险 [7] 行业背景与战略意义 - 我国农业面临化肥、农药用量显著高于世界平均水平以及气候变化影响的双重挑战 [2] - 小麦白粉病年均危害面积1亿亩，导致平均年减产近15%；小麦赤霉病常年发病面积亦达1亿亩 [3] - 未来种业竞争的标志在于构建自主、引领性的种业科学体系与创新生态，培育更高产、更营养、更节水、更抗灾的“智慧种子” [8]

种子精准设计与创造专项核心成果 - 中国科学院A类先导专项“种子精准设计与创造”始于2019年11月，由中国科学院联合30家优势单位协同攻关，聚焦水稻、小麦等主要农作物和鱼等动物，目标为解决我国粮食安全与农业发展的关键问题，具体目标为让新品种增产10%至20%，减少化肥、农药等投入15%至20%，减少损失15%至20%（即“一增二减”）[1] - 专项实施6年来，已创制出37个符合“一增二减”目标的先导型品种[7] - 专项实现了全链条突破，概括为“三新”——新理论、新技术、新产品[1] 水稻领域突破 - 克隆了关键基因OsTCP19，能显著提高水稻对氮肥的利用效率，使用该基因的水稻在氮肥施用量减少20%至30%的情况下，产量能够保持稳定[2][3] - 李家洋团队培育的“中科发”系列水稻是精准设计育种实践的典型代表[8] - “中科发5号”在东北稻区相比当地主栽优质品种可实现增产超过20%，在盐碱地上亩产突破600公斤，且米质好，曾获全国优质稻食味品质鉴评金奖，2024年已跻身全国常规水稻推广面积前五位[8][9] - “中科发早粳1号”实现了我国双季早粳稻品种零的突破，将优质新米的上市时间提前2到3个月[9] 小麦领域突破 - 从小麦地方品种中挖掘出广谱抗白粉病且兼具麦瘟病抗性的珍贵基因Pm24，并利用其创制高产抗病新种质[3] - 利用新型赤霉病抗病模块，成功培育出抗赤霉病的高产小麦新品种“中科166”，因其抗病性强，田间农药用量得以大幅下降，该品种累计推广面积已接近150万亩[3] - 高彩霞团队利用自主研发的多重基因组编辑技术，快速创制出既高抗白粉病又高产的小麦新种质，基于该技术培育的产品于2024年获得我国首个口粮作物基因编辑生产应用安全证书[5] 前沿育种技术 - 高彩霞团队自主研发了多重基因组编辑技术，能够直接对基因进行精准修改，突破了传统杂交育种的限制[5] - 李家洋团队开创了“从头驯化”路径，选择一种异源四倍体野生稻，从零开始设计驯化路线，攻克了遗传转化、基因组注释等技术难关，在数年内成功创制出新型四倍体水稻新材料，该技术被国际同行誉为“启动了人类农业新文明”[5][6] - 桂建芳团队在鱼类中首次提出“双三倍体”概念，并建立了设计育种技术体系[11] 大豆与水产领域进展 - 针对我国大豆进口依存度高的产业痛点，绘制了全球领先的大豆图形结构泛基因组图谱，并开发多维组学数据库SoyOmics，借助这些工具成功培育出“科豆”“东生”等10个高产高营养大豆新品种[10][11] - 在水产领域，培育的异育银鲫“中科6号”候选新品种，与广泛养殖的“中科3号”相比，生长速度平均提升25.0%，养殖存活率平均提升66.5%，饲料效率平均提升20.1%[11] - 该鲫鱼新品种具有更抗病、长得更快的特性[1] 行业影响与战略意义 - 专项成果为破解我国农业长期面临的化肥过量使用难题提供了切实可行的生物学路径[3] - 专项构建了自主的、引领性的种业科学体系与创新生态，实现了从“跟跑”“并跑”到部分“领跑”的跨越[6][11] - 新品种已走向田间地头并获得市场认可，例如湖南种植大户称赞“中科发早粳”系列水稻产量高、米质好、卖得上价，湖北水产养殖基地负责人表示“中科6号”鲫鱼长得快、病害少、省饲料、收益增加[7]

核心观点 - 中国科学院科研团队通过精准设计育种技术，成功培育出“无肌间刺”且不育、兼具高产抗病节粮优势的异育银鲫新品种，标志着农业育种进入可预测可编程的“精准设计”时代 [1] - 该系列技术突破旨在为国家的粮食安全与农业现代化打造动力强劲的“中国芯” [2] 技术突破与品种特性 - 团队利用“分子剪刀”精准编辑控制肌间刺生长的关键基因，从生命源头显著减少小刺产生，使培育出的异育银鲫“无肌间刺” [1] - 通过创建基于生殖方式转换的设计育种技术体系，使培育出的银鲫可控不育，相当于安装了“生物安全锁”，充分考虑了生态安全 [1] - 依托该技术培育的“中科6号”候选新品种，在生长速度、养殖存活率和饲料利用率上均实现大幅提升，综合性能优异 [1] - 新品种具有高产、抗病、节粮三大优势性状 [1] 行业影响与意义 - 该技术突破源自中国科学院A类先导专项“种子精准设计与创造”为期6年的体系化攻关 [1] - 标志着我国农业育种正从“看天选育”全面迈入可预测、可编程的“精准设计”时代 [1] - 未来不仅能更安心地享受美味，还能以更少的资源、更高的效率获得更优质的蛋白质 [1]

种子精准设计与创造专项科研成果 - 中国科学院“种子精准设计与创造”A类先导专项经过6年攻关，在打造种业振兴“中国芯”方面取得系列突破 [2] - 专项自2019年11月启动，聚焦水稻、小麦等主要农作物和鱼等动物，旨在实现精准创造增产10%至20%、减投15%至20%和减损15%至20%的动植物品种 [3] - 专项联合院内外30家优势单位协同攻关，挖掘了一批关键基因与调控网络，创制了37个“一增二减”先导型品种，累计推广先导型作物新品种1448万亩 [3] 水稻育种突破 - 培育的“中科发”系列水稻精准聚合了粒型、产量、抗病、抗倒伏、耐盐碱等一系列优良基因 [3] - 在东北稻区，“中科发5号”比当地主栽优质品种增产超20%，盐碱地亩产突破600公斤，2024年跻身全国常规水稻推广面积第五位 [3] - 在南方稻区，“中科发早粳1号”实现我国双季早粳稻品种“零的突破”，让老百姓提前2到3个月吃上当年的新米 [3] 小麦育种突破 - 研发的多重基因组编辑技术打破“抗病不高产”的育种魔咒，创制出既抗白粉病又高产的小麦新种质，并获得我国首个口粮作物基因编辑生物安全证书 [4] - 培育出抗赤霉病高产小麦“中科166”，使农药用量大幅下降，推广面积已近150万亩 [6] 大豆育种突破 - 专项绘制了全球领先的大豆图形结构泛基因组图谱，成功培育出“科豆”“东生”系列等10个高产高营养大豆新品种 [4] 前沿技术探索与动物育种 - 首次提出并实践异源四倍体野生稻快速从头驯化的新路径，成功创制出新型四倍体水稻材料，为全球粮食安全提供前瞻战略性技术储备 [4] - 培育出具有高产、抗病、节粮三大优势性状的异育银鲫“中科6号”候选新品种 [6] - 相较于底盘品种异育银鲫“中科3号”，“中科6号”生长速度平均提升25.0%，养殖存活率平均提升66.5%，饲料效率平均提升20.1% [6] 资源高效与绿色农业 - 专项使水稻在氮肥减少20%至30%的情况下产量保持稳定 [6] - 育种技术使行业从“看天吃饭”转变为一项可预测、可编程、可定制的精密研究 [6]

文章核心观点 - 中国科学院科研团队通过精准设计育种技术，成功培育出具有“无肌间刺”且不育、以及高产抗病节粮等优势性状的异育银鲫新品种，标志着农业育种进入可预测、可编程的“精准设计”时代 [1][2] 技术突破与性状改良 - 团队利用“分子剪刀”精准编辑控制肌间刺生长的关键基因，从生命源头显著减少小刺产生，使培育出的异育银鲫“无肌间刺” [1] - 通过创建基于生殖方式转换的设计育种技术体系，培育出的银鲫是可控不育的，相当于安装了“生物安全锁”，避免了在自然环境中繁衍，充分考虑了生态安全 [1] - 培育出的“中科6号”候选新品种在生长速度、养殖存活率和饲料利用率上均实现大幅提升，综合性能优异 [1] 行业影响与意义 - 此项技术突破源自中国科学院A类先导专项“种子精准设计与创造”为期6年的体系化攻关 [1] - 标志着我国农业育种正从“看天选育”全面迈入可预测、可编程的“精准设计”时代 [1] - “精准设计”创新的目标是为国家的粮食安全与农业现代化打造动力强劲的“中国芯” [2] - 未来不仅能更安心地享受美味，还能以更少的资源、更高的效率获得更优质的蛋白质 [1]