科研人员阐述植物工厂水稻快速繁育技术方法

近日，中国农业科学院都市农业研究所智能园艺装备创新团队揭示了植物工厂环境下加速水稻生长、快速开花与提早结实的规律，分析了快繁水稻种子活性及品质特性，为快速育种和作物高效生产提供了有益借鉴，相关成果发表在《中国工程院院刊（Engineering）》上。

传统作物育种气候依赖性大，周期长，培育一个新品种往往需要8-10年甚至更长时间。育种过程中一般需要经过连续多代自交，才能稳定遗传性状，水稻从亲本杂交到新品种审定，至少需要繁育10~12个世代，目前的异地加代（如南繁等）一年仅可加代1-2代，加速育种世代进程，已经成为全球育种的重要方向。

研究团队利用植物工厂环境与营养精准可控的技术优势，根据水稻不同生育阶段的环境需求，通过LED光配方及其动态调光、营养液精准供给等环境-营养耦合调控技术，为水稻生长提供最适的环境和营养条件，激发光合潜能，加速水稻生长，并通过远红光等微量信号光诱导成花素基因表达，促进水稻由营养生长到生殖生长的快速转换，加速开花和快速结实，首次在植物工厂环境下实现水稻生育期减半、63天收获，一年繁育5~6代，显著提升水稻繁育迭代速度；研究测试了快繁水稻的品质特性，结果表明种子具有良好的发芽率，酚酸和有机酸等代谢物含量显著上升，有效保障了种子活性和稻米营养品质。该研究破解了水稻育种周期长的产业难题，为其他作物快速育种提供了新的有效途径。

本研究得到了中国农业科学院科技创新工程、国家重点研发计划和四川省重点研发计划等项目的支持。（信息员 谢俊华）

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.eng.2024.09.019