随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，我国对大豆的刚性需求急剧增长，进口依赖度持续多年超过80%，大豆成为影响我国粮食安全的关键农产品。针对我国大豆育种技术落后于发达国家，遗传改良进程缓慢、育成品种遗传基础狭窄造成推广风险增加的问题，中国科学院东北地理与农业生态研究所团队历经10余年联合攻关，针对大豆分子设计育种中的瓶颈问题，研发了大豆分子设计育种技术体系，大幅提高了育种效率，为大豆育种技术升级提供了核心关键技术；培育了适合大豆主产区的高产优质大豆新品种，并实现了大规模推广应用，为我国东北大豆主产区提供了优良种源和配套技术。该技术荣获2024年度吉林省科学技术奖一等奖。

　　

图1. 团队建立了育种资源精准解析、方案设计、后代芯片选择、育种加速和表型高通量鉴定的工程化分子设计育种体系。

　　

图2. 通过对大规模育种训练群体的基因型、表型精准鉴定，结合机器学习构建了全基因组选择模型，相比传统的全基因组选择方法，预测准确率提升16.9%到89.5%。

　　

图3. 研发了中科豆芯系列育种芯片，实现了不同育种世代分级检测，大幅降低检测成本。

　　团队提出以“亲本全基因组选配技术、后代基因型分级选择技术和快速加代技术”为核心的分子设计育种新思路和新方法，建立了一套完整的大豆分子设计育种技术体系，为大豆育种技术升级提供了技术支撑。建立的全基因组亲本精准选配技术，能够预先淘汰80-90%的低概率育种杂交组合；开发了低成本高通量大豆功能位点液相育种系列芯片，构建了育种后代基因型分级选择技术，实现了育种后代的低成本精准选择；研发了每年可繁育5代的环境智能响应快速加代技术，节省育种时间3-5年。在此基础上，通过育种技术和新品种的示范推广，推动了大豆分子设计育种技术工程化应用，填补了我国大豆育种技术与国外技术代差，加速了北方春大豆主产区品种更新换代。

　　大豆分子设计育种技术的成功推广应用，将对我国大豆育种技术升级和优良品种培育提供重要的技术支撑。该团队负责人冯献忠研究员介绍说，大豆分子设计育种技术交常规育种的精度和效率显著提升，通过开发的大豆分子设计育种技术，进一步精准设计培育耐盐碱、高油高产等大豆新品种，将对我国大豆产业发展发挥重要作用。（科学技术奖励处）

 

初审：张梅

复审：高俊兴

终审：付帅