继实现水稻60天收获后，中国农科院实现大豆在自然条件下1年4代快速育种学术资讯

2021年8月19日，《中国科学报》从中国农业科学院都市农业研究所（以下简称都市所）获悉，该所植物工厂创新团队与中国科学院院士钱前团队合作，在植物工厂环境下成功实现水稻种植60天左右收获的重大突破，将传统大田环境下120天以上的水稻生长周期缩短了一半。这为加速作物育种，打赢种业翻身战，保障国家粮食安全，提供了全新的技术途径。

此次水稻种植试验是在拥有四层栽培架的全人工光植物工厂进行的，采用定制光谱的LED（发光二极管）光源为水稻不同生育期提供最佳的光环境。他们借助深液流水耕栽培（DFT）技术将水稻种植在营养液栽培槽中，根据水稻不同时期的营养需求精准供给养分。同时，植物工厂内部的环境要素，如光照、温度、湿度、CO2浓度等都受到精准调控，为水稻各生育阶段提供最佳生长环境。

水稻抽穗与结籽图受访者供图

据悉，供试的6个矮杆品种中，2个品种表现出较高的产量潜力，定植后45天抽穗，63天收获，单株分蘖数高达89个，单层栽培架的综合产量为0.98kg/m2，相当于亩产652公斤。重大突破！中国农科院在植物工厂环境下实现水稻种植60天后收获，亩产652公斤

近期，中国农业科学院作物科学研究所大豆育种技术创新与新品种选育创新团队利用我国黄淮海和华南地区夏季相对较短的日照和高温条件，分别实现北方春大豆和黄淮海夏大豆的异地夏繁2代，成功构建了完全依赖自然光温条件的低成本、高效率大豆快速育种技术体系。8月17日，该研究成果在线发表于《植物科学前沿（ Frontiers in Plant Science ）》上。

大豆常规育种从杂交组配到品种审定至少需要经过10个世代，其中前5-6个世代主要进行杂合材料的自交纯合，整个育种过程十分费时费力，严重制约了大豆性状改良的速度。因此，通过加快早期世代的自交繁殖速度来缩短育种周期，一直是大豆育种工作者追求的目标。近年来，基于人工控制条件的作物快速育种策略受到各国育种家的重视，然而温室、生长箱等人工设施的建设和运行成本较高，且种植规模有限，难以广泛应用。

研究人员在对大豆光温反应特性和我国各地生态条件进行长期深入研究的基础上，利用我国黄淮海和华南地区夏季相对较短的日照和高温条件，分别实现北方春大豆和黄淮海夏大豆的异地夏繁2代，结合冬季南繁、鲜粒直播和分子标记辅助选择(MAS)技术，成功构建了完全依赖自然光温条件的低成本、高效率大豆快速育种技术体系。该技术主要包括以下环节：（1）在春、夏、秋季，将北方春大豆和黄淮海夏大豆育种材料，分别种植在比其原产地日照更短、温度更高的黄淮海和华南地区，使其在自然条件下完成异地繁殖2代（统称夏繁）；（2）采摘植株中下部处于鼓粒后期的荚果，对新鲜种子进行简单处理后播种，进一步缩短繁殖周期；（3）冬季在海南岛繁殖2代（冬繁）；（4）对高代材料（如F5）进行 E1 - E4 等生育期相关基因的检测，根据单倍型组合预测其生育期组和适宜种植区域。上述快速育种系统，可在自然条件下实现1年繁殖4代，实现大规模、低成本的大豆快速育种。该方法对其他短日照作物育种效率的提高也具有借鉴价值。来源：iPlants