中国农业科学院

发展至今，北京成为了全国种业创新中心、全国种业企业聚集中心以及全国种业人才聚集中心，拥有全国80%以上的国家级种业科研力量、种业领域过半数的院士；每年育成各类粮、菜新品种400余个，品种数量和销售额均占全国10%。下面让我们一起来看看北京在种业创新与培育方面都有哪些突出创新成果吧！

近些年，国家继续深化种业体制机制改革，不断强化科技创新、制度创新、政策创新，以推进农作物和畜禽种业发展，提升种业自主创新力，保障国家粮食安全，为全面推进乡村振兴、农业农村现代化提供有力支撑。中国农业科学院深入贯彻落实习近平总书记贺信精神，广大干部职工坚守农业科研初心、牢记国家队使命，团结协作，奋力攻关，全院自主创新能力迈上新台阶，科技创新取得历史性成就。

01 种质资源保存利用加强，为粮食安全提供资源保证

农作物种质资源收集保藏52万份，动物资源8万份，微生物资源近40万份，完成了农作物种质资源新库建设，强化了国家种质保护平台，为发掘重要价值基因、培育优异新品种提供材料基础。针对现有种质资源，已从分子水平上，系统解析了农作物、畜禽、蔬菜等动植物的种质驯化起源和品种演变规律。

02 生物育种技术发展迅速，为培育特异新品种提供保证

03 智能设计技术储备加强，为新品种精准改良奠定基础

绘制出农作物、重要家畜、特种经济动物的基因组图谱，根据代谢组大数据信息，建成了水稻、黄瓜、番茄等品质改良行动路线图，将大力推进农业生物种子的智能设计育种，实现种业跨越式发展。育种技术已经到达智能设计育种时代，可实现复杂性状和环境响应的智能调控预测与决策，形成遗传改良精准化。在合成生物学方面，开创性合成了一系列杀虫活性提高的非天然化合物，驱动了从0到1的源头创新。

接下来，小编带您浏览

中国农业科学院种业基础研究成果

种质资源保存和利用

保障粮食安全的国之重器

组织全国农业科技力量开展种质资源收集、鉴定、保藏和利用，建成作物资源 52 万份、动物资源 8 万份、微生物资源近 40 万份的国家农业种质资源库。以国家库 50 多万份战略资源作为种源，创建了世界上最大的作物资源保存与共享利用平台，据不完全统计，我国新育成品种 50% 以上含有国家库圃种源的遗传背景。部署农作物和畜禽良种培育重大项目，布局种业创新基础设施，推进种质资源的保存鉴定和挖掘利用，为我国粮食安全提供种质资源保障。

挖掘重要育种价值基因

为生物育种提供基因资源

针 对 草 地 贪 夜 蛾 等 鳞 翅 目 害 虫 危 害 问 题， 自 主 克 隆 cry1Ah、cry2Ah、vip3A 等抗虫新基因；针对农业生产面临的 杂草危害问题，建立了微生物耐除草剂基因高通量筛选技术平 台，克隆出 EPSPS、GAT 等系列具有育种价值的耐除草剂新基 因；围绕主要农作物产量、品质、抗逆等重要农艺性状开展原 创性研究，挖掘了一批调控株型、产量、抗逆、营养高效等重 要育种价值基因。多个基因已应用于玉米、大豆、棉花、水稻 和小麦等主要农作物抗虫、耐除草剂、高产等新品育种。

实现精准育种

合成生物学驱动

“0”到“1”的源头创新

针对农业生物产量、固氮、抗逆性等重要性状智能改造理论和技术的重大需求，研发出模块和回路智能设计、精准鉴定等方法和技术，挖掘了响应温度胁迫等有重要育种价值的遗传和表观调控元器件和模块，人工设计光合作用、环境应答、株型改良等新的调控回路；鉴定出直接参与固氮活性调控的新型非编码 RNA 元件，国际上率先完成天然类固氮酶 LPOR 的三维结构解析，采取模块设计、功能互换、元件聚合等生物合成策略，开创性合成了一系列杀虫活性提高的非天然化合物。

农业生物组学大数据

助力设计育种

通过基因组、代谢组等多组学研究，绘制重要作物（小麦、 玉米、大豆、棉花）、重要家畜（猪、羊、马等）和特种经济 动物（驯鹿和中华蜜蜂等）等基因组组装图。构建全球首个亚 洲栽培稻 3000 份核心种质的泛基因组，揭示了表观组变异影 响水稻产量和耐逆性的大数据基础。绘制了黄瓜、番茄等果实 代谢图谱，发现次生代谢产物与风味的关联，绘制出品质改良 行动路线图。组学大数据资源和平台将大力推进农业生物设计 育种，助力实现种业跨越式发展。

阐明种质资源演化规律

助力种质创新利用

解析了现代玉米育种过程中的“基因组选择指纹”和耐密改良的遗传规律，揭示玉米杂种优势群形成和分化的遗传基础；阐明不同育种时期小麦品种基因组演变的规律，解析了黄瓜、

番茄、白菜等主要蔬菜作物基因组演化规律；系统评价了我国地方家畜品种多样性特征，深度解析重要家畜（猪、羊、马、鸭等）和特种经济动物（驯鹿和中华蜜蜂等）种质资源驯化起源和品种演化规律，阐明了家畜演化过程中适应性形成的遗传机制。

解析重要农艺性状调控机制

助力育种基因克隆

建立了水稻粒型、粒重、灌浆等过程的遗传调控通路，鉴定了水稻中与 C4 光合所需的植物组织结构形成有关的关键基因，初步构建了C4结构调控的遗传 络；构建了玉米种子大小、品质性状、抗逆等相关的基因表达调控模块，鉴定了关键调控基因，建立了其遗传调控 络，初步解析了其在育种选择过程中演化和选择的机理。通过“千鸭 X 组”计划，鉴定了鸭白羽基因 MITF 及产生白羽的作用机制，揭示了鸭绿壳蛋形成的调控机制。

能设计育种 – 为精准育种引入 AI

开创性地结合人工智能方法，形成了作物智能设计育种和畜禽基因组智能育种技术体系，为研制智能农业生物新材料提供技术支撑。以水稻和玉米智能育种为突破口，以生物大数据为基础，构建人工智能预测模型 SMEP 等，开发出包括突变体虚拟筛选、组装及功效评估等智能设计技术体系，实现复杂性状和环境响应

的智能调控预测与决策。在畜禽智能育种方面，构建基于基因组先验信息的 CS 矩阵，以提升基因组育种值估计的准确性和运算速度，形成了主要畜禽基因组选择育种标准技术体系。

转基因技术突破

规模化培育新品种

创新完善主要作物品种高效安全转基因技术，建立水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、主要蔬菜等规模化遗传转化技术体系，粳稻遗传转化效率达 85% 以上，籼稻 93-11、小麦 Fielder 等遗传转化效率达 50%，玉米、棉花转化效率提升到 20%，大豆转化效率达到 10% 以上。利用高效转基因技术，创制出一批耐除草剂水稻、抗旱节水小麦、抗虫耐除草剂玉米、耐除草剂大豆等新种质 / 品种。

全基因组选择育种技术日臻成熟，指导育种实践

针对我国农业高效、精准、快速育种需要，创新农作物和动物全基因组选择技术体系。建立玉米全基因组选择技术体系，优化的全基因组预测模型使预测效率提高到 0.058；构建动物表型精准测定、育种数据管理软件、基因芯片分型、个性化选择方案四位一体的智能化基因组育种技术平台，研发的国内首款鸡 55K 基因芯片“京芯一 ”与肉牛数量性状基因组选择系列软件，大幅度提升育种效率。

杂种优势利用和固定

保障种业自主创新发展

发现水稻“自私”基因，破解了毒性 – 解毒分子机制在水稻杂种不育上的普遍性分子机制，创制出广亲和的水稻新种质，实现籼粳交杂种优势的有效利用。揭示了马铃薯等多倍体

作物自交衰退、自交不亲和、有害突变累积等的遗传机理，为马铃薯杂种优势利用奠定了基础，培育出第一个二倍体概念性的马铃薯品种，用杂交种子替代薯块繁殖。建立了可固定杂种优势的水稻无融合生殖体系，实现了杂交稻无融合生殖“从 0到 1”的突破。矮败小麦高效育种技术新体系率先将优异种质和各生态区主栽品种转育成矮败小麦进行杂交，大幅度提高了杂交育种效率。

安全评价技术

为生物技术产品的全过程

可追溯管理提供技术保障

解析了生物技术产品从研发到应用的全链条风险形成机理，建立基因拆分技术培育安全转基因生物的技术体系。从基因组学、转录组学、代谢组学、蛋白组学层面解析了育种复合和基因操作对受体生物的影响，建立了生物信息学和组学技术结合评估生物技术产品非预期效应的技术平台；在大数据和计算生物学的支撑下，借助高通量测序技术平台，建立了精准解析生物技术产品分子特征技术；建立了野外 RPA生物技术产品快速精准检测技术；建立了生物技术产品溯源技术体系；建立了我国首个基因互作数据库，实现基因互作风险的事先评估。

安全评价技术

为生物技术产品的全过程

可追溯管理提供技术保障

解析了生物技术产品从研发到应用的全链条风险形成机理，建立基因拆分技术培育安全转基因生物的技术体系。从基因组学、转录组学、代谢组学、蛋白组学层面解析了育种复合和基因操作对受体生物的影响，建立了生物信息学和组学技术结合评估生物技术产品非预期效应的技术平台；在大数据和计算生物学的支撑下，借助高通量测序技术平台，建立了精准解析生物技术产品分子特征技术；建立了野外 RPA生物技术产品快速精准检测技术；建立了生物技术产品溯源技术体系；建立了我国首个基因互作数据库，实现基因互作风险的事先评估。

未来发展中，中国农业科学院将继续聚焦“四个面向”使命定位，加强种业科技规划引领，突出联合攻关，强化基础学科支撑，坚持以人为本，系统谋划种业创新重点工作，加快打造国家种业战略科技力量，为保障国家粮食安全、推进农业高质量发展和乡村全面振兴提供强有力的科技支撑。