加快饲草智能育种科技创新的思考与建议
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现阶段，我国进入口粮饲料并重新时期，饲草作为动物的“口粮”，是饲料的核心组成部分，其产业的发展对于保障国家大粮食安全具有深远的战略意义。文章分析了我国饲草种业的现状，综述了作物基础科学前沿成果及人工智能（AI）在智能育种的应用，剖析了饲草特化性状与育种关键问题，指出饲草智能育种有望加速饲草新品种的培育，带动产业发展。文章最后给出了助力饲草智能育种发展的建议，并希望引起政府相关部门和广大科技工作者对饲草育种与产业的关注。 随着我国草牧业的发展，饲草和饲草种子的需求日益增加，直接关乎乳肉供给和国家大粮食安全。为此，我国“十四五”期间，在重点研发计划、种业“卡脖子”攻关、农业种质资源专项、生物育种专项等有部分饲草育种布局；党的第二十届中央委员会将饲草饲料确定为基本农作物写入了第三次全体会议公报；2024年，《国务院办公厅关于践行大食物观构建多元化食物供给体系的意见》也明确提出“大力发展饲草产业，增加草食畜产品供给”。饲草种子是饲草产业的芯片，育种科技水平直接决定了一个国家种源保障、产业发展和世界饲草种子贸易能力。 一、全球饲草育种战略与科技水平概况 欧美发达国家长期重视饲草育种。在美国，饲草被誉为“绿色黄金产业”。美国农业部2013年启动《面向21世纪的苜蓿研究路线图》《国家奶牛牧草技术路线图》；2019年启动5年计划“天然草地，人工草地和农牧耦合系统”。欧盟自2014年启动“LIFE-VivaGrass计划”资助全欧草地畜牧业，2020年投入1000万欧元启动“SmartProteins水平线计划”系统开始饲草蛋白研究。澳大利亚在2018年启动“面向2030年农业创新研究计划”，侧重草—畜育种、环境监测。 美国是世界饲草种业大国和强国，我国则是世界饲草种子的进口大国。美国在20世纪50年代就将紫花苜蓿列入战略物资名录，草产业已成为美国农业中的重要支柱产业，年产值约110亿美元，仅次于玉米和大豆。《草种研究动态报告（2022）》显示，2021年，世界饲草种子贸易量为87万吨，主要以黑麦草、羊茅、紫花苜蓿、三叶草和早熟禾等种子为主。美国2021年饲草种子出口量世界第一，市场份额达到27%。全球进口饲草种子的国家主要有荷兰、德国、中国、法国、意大利、加拿大、土耳其、比利时、英国、巴基斯坦、美国等。我国2021年饲草种子进口份额为8%，位居全球第3。可见，我国是世界饲草种子的进口大国。 相对于粮食作物，饲草虽然也有着万年的驯化历史，但其育种水平落后。作物育种技术随着生命科学基础理论的发展经历了4个不同的阶段（图1），而饲草育种还处在人工表型选育等早期阶段，依赖“老把式”经验育种。全球饲草育种水平有着如下特征。①基于表型选择的常规育种为饲草育种的主要路径。选择育种、诱变育种、杂交育种是目前育成品种的主要技术手段，广泛应用于新种质新品种（品系）的创制，优异生产性状（草产量、品质）和区域适应性（耐逆、抗病等）的育种材料主要通过人工田间观察和表型筛选获得。②注重饲草种质资源的收集保存与发掘利用。各国将饲草视为国家战略生物资源，开展了种质资源库建设，广泛收集鉴定饲草种质资源，保护力度不断增加。在资源评价方面，结合表型、核型、分子遗传等技术，鉴定饲草种质及其近缘种的农艺性状（如高产优质、环境韧性、病虫害抗性等）。③逐步开展饲草重要性状的分子遗传机制解析与分子标记等生物育种技术在育种中的应用。获得了主要饲草高质量参考基因组，组学技术与分子遗传工具应用到重要基因的鉴定与功能分析。全基因组分子标记技术、基因编辑技术也在饲草育种选择中得到应用，加速了性状关联位点的聚合和育种效率。 图1 育种技术的不同阶段及相关理论与技术 |
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