人口激增、生活方式不断改变以及气候变化加剧,使得人们必须改良现有的作物品种,以确保全球粮食和营养安全并实现其他市场驱动特性。尽管人们已经做了很多工作来培育高产、营养丰富的各种粮食和纤维作物,但培育优良品种的速度仍赶不上需求。传统方法中,种子到种子的周期为 10-12 年,这是现代植物育种事业发展的关键瓶颈之一。快速育种的概念在这里起到了救星的作用,它大大缩短了品种开发、发布和商业化所需的时间,缩短了近一半。这是一套技术,涉及操纵作物生长的环境条件,旨在加速开花和结籽,并尽快进入下一代育种。它包括操纵昼夜温度、可用光谱和强度、光周期持续时间、土壤湿度、植物生长调节剂的使用、调节空气中的二氧化碳和氧气水平以及高密度种植,以缩短花芽分化时间、加速胚胎发育和种子成熟。最近的研究表明,将新兴技术(例如使用 CRISPR/Cas9 进行基因编辑、高通量表型和基因分型、基因组选择和 MAS)与 SB 相结合可以提高遗传增益。发展中国家部署快速育种技术的关键挑战很少,包括基础设施成本高、所需的专业知识和技能以及持续的研发资金支持,以维持可持续运营。然而,现有的制约因素可以通过进一步优化关键粮食作物的 SB 协议及其在植物育种管道中的有效整合来解决。需要开展涉及多学科团队的国际合作研究,以鼓励将 SB 系统整合到基础和应用研究中。尽管如此,快速育种技术将成为本世纪的下一个突破,并成为现代育种技术的重要组成部分。
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