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小麦(Triticum aestivum L.)是我国最重要的口粮作物之一,也是保障国家粮食安全的战略作物。近年来,随着资源环境约束趋紧、极端气候风险加大和品质需求持续升级,依赖常规育种和高投入栽培以推动增产的传统模式正面临新的挑战。与此同时,参考基因组、泛基因组、高通量基因分型、高通量表型和基因编辑等技术的快速发展,正推动小麦研究加快进入基因组驱动的精准育种阶段。如何围绕产量、品质、抗病、抗逆和养分高效利用等关键目标,系统解析重要性状的遗传基础并加快其育种应用,已成为提升我国小麦综合生产能力和支撑产业升级的重要方向。
近期,中国农科院、中国农大、扬州大学、南京农大、中国科学院遗传与发育生物学研究所、西北农林科技大学和中国科学院合肥物质科学研究院等多家单位完成的题为“A decade of excellent development in sciences and technologies drives more efficient wheat breeding and production in China”的综述在Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报(英文)》,JIA)优先在线发表。

图1 2015—2025年中国小麦生产动态分析

图2 2015年以来小麦及其近缘种基因组学的时间轴和里程碑

图3 基于空间-天空-地面的小麦种质资源智能精准评价多级框架综合表型系统

图4 过去十年抗病虫害基因克隆的进展

图5 抗病新见解图

6 小麦干旱胁迫响应的分子调控网络

图7 近十年来中国克隆的小麦氮磷素吸收与再分配调控基因

图8 中国小麦育种正经历从分子标记辅助选择到基因组驱动精准设计的转变。过去十年,基因组资源解析、优异单倍型发掘和新型育种技术持续突破,正在重塑小麦遗传改良的技术路径

图9 未来小麦改良的综合策略

图10 未来小麦生产的竞争力,不仅取决于品种改良本身,更取决于精准栽培与智能技术的系统集成。基因组驱动育种与智慧农业深度融合,将成为我国小麦高产、优质、绿色发展的重要方向
该文系统总结了近十年来我国小麦基因组学与育种主要进展,重点梳理了基因组资源建设、高通量基因分型与表型鉴定技术的发展,系统阐述了产量、品质、抗病、抗逆和氮磷高效利用等关键性状的遗传解析与育种应用进展,清晰地展示了基因组学成果和技术持续融入并重塑小麦育种流程的演进路径。结合我国主要麦区的生产实际与改良需求,提出未来小麦精准改良面临的关键问题和重点方向,强调亟需推动优异种质发掘利用、复杂性状协同改良、基因编辑、快速育种以及精准栽培和智能管理的深度融合,加快形成从遗传解析、种质创新到品种设计和高效生产相贯通的技术体系。
总体而言,我国小麦育种正进入以基因组学深度赋能、多技术协同集成为特征的精准设计育种新阶段。
中国农业科学院作物科学研究所郝晨阳、刘金栋和张立超、西北农林科技大学农学院毛虎德、中国农业大学农学院宗媛、中国科学院遗传与发育生物学研究所陆平、南京农业大学农学院王笑和肖进为本论文共同第一作者,中国农业科学院作物科学研究所张学勇、中国农业大学农学院倪中福、扬州大学农学院郭文善、南京农业大学农学院/安徽农业大学农学院姜东、中国科学院遗传与发育生物学研究所童依平、中国科学院合肥物质科学研究院吴丽芳为本论文的共同通讯作者。
本研究获得了国家自然科学基金(31371622、32071953、32172111、32272081、32272186、32272213和32472143)、国家十四五重点研发计划项目(2022YFF1003402和2025YFE0104800)、拼多多-中国农业大学科研基金(PC2023A01003)及教育部基础学科与交叉学科突破计划(JYB2025XDXM706)等项目的资助。
Cite the article: Chenyang Hao, Hude Mao, Yuan Zong, Ping Lu, Xiao Wang, Jindong Liu, Jin Xiao, Lichao Zhang, Lei Li, Weilong Guo, Jinying Gou, Jinfeng Ding, Yonggui Xiao, Chengzhi Jiao, Shengquan Zhang, Xue He, Xueqiang Zhao, Caiguo Tang, Xiaoting Xu, Yunchuan Liu, , Lifang Wu, Yiping Tong, Dong Jiang, Wenshan Guo, Zhongfu Ni, Xueyong Zhang. 2026. A decade of excellent development in sciences and technologies drives more efficient wheat breeding and production in China. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.05.036
https://doi.org/10.1016/j.jia.2026.05.036
Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报(英文)》, JIA)由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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