現(xiàn)代農(nóng)業(yè)高度依賴少數(shù)作物品種的高密度種植，而這些品種的遺傳多樣性較為有限，這使得農(nóng)業(yè)系統(tǒng)在應(yīng)對生物和非生物脅迫及氣候變化時(shí)更為脆弱。為了保障不斷增長的全球人口能夠獲得穩(wěn)定可靠的糧食供應(yīng)，迫切需要革新作物育種策略，以推動農(nóng)業(yè)向更可持續(xù)的方向發(fā)展。

近日，植物學(xué)綜述期刊Annual Review of Plant Biology在線發(fā)表了題為“Rational Redomestication for Future Agriculture”的論文（https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-083123-064726），系統(tǒng)總結(jié)了基因組學(xué)和分子生物學(xué)等前沿技術(shù)如何深化了我們對作物馴化的理解，并基于育種材料、育種技術(shù)及繁殖系統(tǒng)，提出了面向未來農(nóng)業(yè)的 “理性再馴化” 育種策略。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝科學(xué)與工程學(xué)院李宏博教授為共同第一作者。

該綜述將理性再馴化育種策略歸納為四個(gè)核心方向：(a) 通過引入野生作物中的有益等位基因，實(shí)現(xiàn)作物的再馴化；(b) 借助作物野生種或近緣物種開展從頭馴化 (de novo domestication)，培育全新品種；(c) 加速不完全馴化物種的馴化進(jìn)程；(d) 將外源優(yōu)良遺傳組分整合至馴化作物中，以獲得優(yōu)良農(nóng)藝性狀，如通過引入Bt抗蟲蛋白減少對農(nóng)藥的依賴。

作物理性再馴化育種策略

該綜述的核心論點(diǎn)如下：

-提升作物多樣性是全球農(nóng)業(yè)食品系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，對于保障糧食安全和構(gòu)建可持續(xù)農(nóng)業(yè)體系至關(guān)重要。

-遺傳學(xué)和生物技術(shù)的進(jìn)步正在推動作物育種向理性再馴化的范式轉(zhuǎn)變，這一策略以目標(biāo)導(dǎo)向和知識驅(qū)動為核心，助力作物改良。

-理性再馴化能夠利用作物野生種、未充分開發(fā)植物及已馴化作物，培育全新品種并拓展人類食物來源。

-深入挖掘野生種質(zhì)資源對作物改良具有重要價(jià)值，從頭馴化有望釋放這些遺傳資源的巨大潛力。

-外源遺傳組分的引入將在理性再馴化中帶來變革性突破，推動作物育種向更高效、更精準(zhǔn)的方向發(fā)展。

-不同的育種材料與繁殖系統(tǒng)的選擇對實(shí)現(xiàn)理性再馴化至關(guān)重要。例如，將馬鈴薯從傳統(tǒng)的無性繁殖四倍體轉(zhuǎn)變?yōu)榉N子繁殖的二倍體，為面臨類似育種挑戰(zhàn)的無性繁殖作物提供了創(chuàng)新發(fā)展路徑。

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所黃三文院士和基因組所博士后王楠為該論文共同通訊作者。王楠和李宏博教授為共同第一作者。加州大學(xué)戴維斯分校William J. Lucas教授、上海師范大學(xué)黃學(xué)輝教授、中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院楊貞標(biāo)研究員和基因組所周永鋒研究員為論文寫作提供了重要指導(dǎo)。

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波