我国大豆分子设计育种成果与展望

大豆科技未来展望

开展高产突破性技术研究，实现大豆“绿色革命”。单产低是我国大豆面临的最大困境，所以提高大豆单产是扭转我国大豆被动局面的首要任务。在过去几十年中，水稻、小麦、玉米等作物单产的提高很大程度上得益于半矮秆基因和杂种优势等“绿色革命”技术的突破。对于大豆而言，虽然育种学家在过去的育种过程中针对一些性状进行了改良，单产有了一定的提高，但尚未形成突破性技术，大豆单产并未实现质的提高。未来我们应大胆开拓创新思维，开展大豆超高产的分子基础和育种技术研究，创制革命性品种，实现大豆的“绿色革命”。

开展大豆耐逆适应性研究，增加大豆种植面积。耕地面积是保障粮食生产的首要因素，除了 18 亿亩红线耕地外，我国还有 11.7 亿亩的盐碱、滩涂、高寒、高旱等边际土地可改造使用，这为我国大豆发展提供了新方向。此外，通过开拓新的海外大豆市场，如非洲、拉美等，丰富大豆进口来源地，也是解决我国大豆进口渠道单一的重要途径之一。这些都需要加强大豆耐逆适应性（如抗旱、耐盐碱、广适性等）研究，从而拓展大豆种植区域，增加大豆生产能力。

研发豆粕替代饲料，以缓解大豆缺口对下游产业的冲击和影响。豆粕饲料是我国大豆的最主要用途，我们应加大豆粕替代饲料研发，以解决大豆缺口对下游产业的冲击和影响。近年来我国饲草产业快速发展，可在一定范围内替代豆粕，如苜蓿、甜高粱、棉籽粕、菜籽粕等。但是，目前这些替代品还需要添加别的产品，并进行合理搭配，才能取得好的效果。饲用大豆虽然已展现了很好的应用前景，但其相应的品种还很少，且配套技术匮乏。加强饲用大豆选育，并及时应用于畜牧生产，也是解决我国大豆缺口的重要途径之一。

加快分子设计育种创新体系建设，赶超国外大豆生产。科学技术是第一生产力。随着分子生物学、基因组学、系统生物学、合成生物学等学科的快速发展和生物技术的不断进步，多学科联合催生的分子设计育种技术是现代育种一次新的变革，使得我们和国际处于一个相对接近的新起跑线。因此，分子设计育种创新体系建设为我国育种技术发展带来了新的机遇。抓住机遇，加快分子设计育种创新体系建设，将引领大豆育种实现跨越式发展，从而有机会赶超国外大豆生产。

推动人工智能育种技术的发展，引领大豆育种技术的创新。人工智能为未来育种技术的革新提供了巨大的契机，也成为我国引领国际大豆育种技术创新的一个新机遇。通过三维大豆形态模拟重建表型关联基因组学，将实现计算机数字化模拟基因不同组合方式下的植株表型特征，这将会带来育种技术的新变革。实现人工智能育种方案的设计，将极大推动我国由传统育种及分子设计辅助育种向人工智能育种的转变，可以针对不同区域智能培育高产、优质、多抗品种。同时，人工智能育种系统的高效性，能够极大加速新品种培育的速度。人工智能育种技术的理论和技术体系的建立，将使我国处于国际育种技术的前列。

加大种质资源的系统评价、挖掘利用、创制与共享。大力开展种质资源研究与创新，开展我国特有野生资源的基因组、表型组分析，构建大豆育种核心资源数据库，分析大豆优异亲本形成的系谱特征及其遗传演变规律，深入解析大豆的起源与进化路径，为大豆发展奠定基础材料。

推动自主性整合公共数据库建设，健全数据共享机制。整合各种组学数据，建立系统的整合型公共数据库，实现公共数据库实时性、系统性、高效性、共享性，为功能基因组和种质创新奠定基础。

组建大豆创新国家实验室。以国家重大需求为导向，整合目前各机构的优势力量，完善大豆科技创新链的研发布局。通过国家实验室的建设和人才培养，进一步提高我国大豆科技原始创新能力，实现大豆产业的高质量发展。（作者：田志喜 刘宝辉 杨艳萍 李明 姚远 任小波 薛勇彪 中国科学院遗传与发育生物学研究所北京 中国科学院东北地理与农业生态研究所哈尔滨 中国科学院文献情报中心北京 中国科学院重大科技任务局北京《中国科学院院刊》供稿）