2025年下半年AI与机器人技术在水稻育种实现多项实质性突破

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人工智能引领科研范式变革
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#绿动齐鲁数智赋能# 好蔬菜离不开好种子,寿光的三木种苗,1998年扎根寿光,用25年时间,把番茄、辣椒这些家常蔬菜的种子,做成了民族种业的“硬通货”。作为国家“育繁推”一体化企业、国家高新技术企业,三木种苗不只是寿光蔬菜的“幕后功臣”,更是打破国外品种垄断的“种业尖兵”。#山东走在前挑大梁# 能逆袭靠的是实打实的科研硬实力。公司建了4万平方米的现代种业科技培育中心,手握山东省西甜瓜技术创新中心、潍坊市瓜菜分子育种重点实验室等10个省市级科研平台,还拉上东北农业大学、中国农科院、山东农业大学等10家高校院所搞产学研合作,连国家级、省级高层次人才都引进了8位。不是在实验室做育种试验,就是在田间地头测品种表现,这样的坚持,让他们自主选育出260个设施瓜菜新品种,拿下81个国家植物新品种权和16项授权专利。最亮眼的成绩,是打破了洋种子的“卡脖子”困境。他们研发的“宝禄1号”“宝禄富强”等粉果番茄品种,直接替代了同类进口品种,相关项目还拿下了2023年度山东省科技进步一等奖——这可是寿光史上唯一获一等奖的农业类项目。更实在的是,国产种子一袋比国外品种便宜二三百元,单寿光一年就能给菜农省下2000万元种子钱。如今,这些带着“寿光基因”的好种子,已经播撒到河北、辽宁、内蒙古、新疆等20多个省区,累计推广面积超500万亩,不仅让24.6万农户受益,还创造了可观的经济社会效益。从被洋种子垄断,到国产品种主导市场,三木种苗用科技证明:好蔬菜真的离不开中国好种子,而这些“国产芯片”,正是乡村振兴最扎实的底气。
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1. 人工智能引领科研范式变革

2. #绿动齐鲁数智赋能# 好蔬菜离不开好种子,寿光的三木种苗,1998年扎根寿光,用25年时间,把番茄、辣椒这些家常蔬菜的种子,做成了民族种业的“硬通货”。作为国家“育繁推”一体化企业、国家高新技术企业,三木种苗不只是寿光蔬菜的“幕后功臣”,更是打破国外品种垄断的“种业尖兵”。#山东走在前挑大梁# 能逆袭靠的是实打实的科研硬实力。公司建了4万平方米的现代种业科技培育中心,手握山东省西甜瓜技术创新中心、潍坊市瓜菜分子育种重点实验室等10个省市级科研平台,还拉上东北农业大学、中国农科院、山东农业大学等10家高校院所搞产学研合作,连国家级、省级高层次人才都引进了8位。不是在实验室做育种试验,就是在田间地头测品种表现,这样的坚持,让他们自主选育出260个设施瓜菜新品种,拿下81个国家植物新品种权和16项授权专利。最亮眼的成绩,是打破了洋种子的“卡脖子”困境。他们研发的“宝禄1号”“宝禄富强”等粉果番茄品种,直接替代了同类进口品种,相关项目还拿下了2023年度山东省科技进步一等奖——这可是寿光史上唯一获一等奖的农业类项目。更实在的是,国产种子一袋比国外品种便宜二三百元,单寿光一年就能给菜农省下2000万元种子钱。如今,这些带着“寿光基因”的好种子,已经播撒到河北、辽宁、内蒙古、新疆等20多个省区,累计推广面积超500万亩,不仅让24.6万农户受益,还创造了可观的经济社会效益。从被洋种子垄断,到国产品种主导市场,三木种苗用科技证明:好蔬菜真的离不开中国好种子,而这些“国产芯片”,正是乡村振兴最扎实的底气。

3. 机器人行业爆发在即,这家公司值得关注#机器人 #AI #光轮智能 #芯片 #算力

4. 【#硬核科技守护中国粮#!#多地力保秋粮丰收#】秋粮产量占全年粮食产量的3/4,当前距离大面积收获还有1个月左右,正值产量形成关键期,也是病虫害高发期。南方水稻产区正精准高效推进防控,力保秋粮丰收。在浙江省平湖市,今年当地新启用了农业种植综合大模型,通过卫星遥感技术精准分析每个田块作物长势,再结合无人机田间巡查,实现“空地立体监测”全覆盖和预警指令实时发送。一起去看看↓ 央视财经的微博视频

5. iMeta | 华中农大谢卡斌组—探索水稻与微生物组有益互作的机制

6. #绿动齐鲁数智赋能#下午就是稍稍感受了一下寿光的科技如何发展农业,真的是不看不知道,一看吓一跳。先是在三木种苗有限公司的研发基地,了解到咱们自己的育种发展。都说种子是农业种植的“芯片”,为了打破国外优质育种的垄断,寿光政府引导本地的优质头部企业和国内的重点院所、专家合作,克服困难大力发展育种技术,把育种的核心技术掌握在了咱们自己手里。有了好种子,才是种出优质农作物的基础。看完育种,接着再在利森特农业科技了解到现在的温室建设、种植系统等等,全是自动、AI、科技化,利用物联网控制系统,手机操作就可以直接监测农作物的生长情况,并进行实时调节。大幅度的提高了农作物产量,而且还科学的保证了质量。不仅如此,这些设备啊、系统啊还输出到了国外,像是美国、白俄罗斯等等很多国家的地区都在使用。寿光,厉害了啊!看完这一圈,突然找到了一个答案:为啥这几年回国明显感觉到,水果越来越好吃,质量越来越好,价格也很平易近人。你看,这不就是科技赋农的力量了么?

7. 白天的烈日让人难受,但对水稻来说,真正危险的,往往是夜晚。在有充足灌溉的情况下,水稻在白天其实能扛住一段时间的高温。可一旦夜里也闷热不退,麻烦就来了。夜晚本该是作物“低速运转”的时段,可高温会让水稻的呼吸作用被迫加速,持续消耗能量。时间一长,产量下降,米的质量也开始出问题。这种变化,正在变得越来越常见。过去10年里,中国一些传统稻区的夏季夜温明显升高。研究人员把533个不同品种的水稻,连续多年种在这些“异常炎热”的田里,观察它们在高温下的表现。结果发现,有些稻子即使在热浪中,结出的米依然饱满透明;而有些则很快变得发白、易碎,煮出来口感发糊。问题出在米粒内部。米粒的主要成分是淀粉。正常情况下,淀粉分子会有序排列,让米粒坚实、透亮。但在高温,尤其是高夜温条件下,某些水稻品种体内的一段基因会被“意外激活”,干扰淀粉的排列方式。结果就是所谓的“垩白”——外观看起来发白,内部结构松散,口感也明显变差。今年,中国科研人员找到了这背后的关键基因。他们在水稻第12号染色体上锁定了一段基因,命名为 QT12。研究发现,问题不在于有没有这段基因,而在于它会不会在高温下被打开。耐热品种中,QT12 的一种变体在高温时保持沉默,淀粉照常排列,米粒质量稳定;而耐热性差的品种里,QT12 会被高温触发,直接导致淀粉结构紊乱。相关研究发表在今年4月的《细胞》杂志上。更重要的是,这个基因不仅影响“好不好吃”,还影响“能收多少”。研究人员把这种“耐热版本”的 QT12,通过育种方式引入一种商业水稻品种“华占”。在高温条件下,新版本的华占水稻,产量最高提高了78%,同时垩白米比例明显下降。换句话说,不只是米更好看、更好吃,收成也实实在在多了。他们还用基因编辑手段,在实验品种中直接关闭 QT12,效果与引入耐热版本相似,这进一步验证了这段基因在高温损害中的关键作用。这对我们未来的餐桌意义重大。特别是我们常吃的粳米(通常生长在较凉爽地区,口感好但不耐热),天生缺乏这种保护性基因。通过常规育种手段把这个“冷静”的基因请进来,就能让粳米在未来的酷暑中依然保持软糯香甜。这意味着,在气候持续变暖的背景下,原本不适应高温的稻区,并非只能被动退让。研究人员还提出,这样的机制可能并非水稻独有。小麦、玉米等其他粮食作物,也可能存在类似的“温度开关型基因”。如果能提前识别并调整它们,未来的农田,或许能更从容地应对越来越频繁的热浪。在气候不断变暖的未来,这个不起眼的基因,可能就是帮人类守住粮仓的关键。~~~~~~信源:《Science》评出的2025年度突破的入围成果之一

8. 【水稻耐高温又抗稻瘟病因子被发现】近日,中国水稻研究所水稻有害生物防控技术创新团队揭示了水稻通过热休克因子相关信号模块整合耐高温性和稻瘟病抗性的分子机制,为培育兼具耐热性与抗病性的新型水稻品种提供了关键理论支撑和育种靶点。随着全球气候变暖加剧,极端高温事件频发,不仅影响作物生长发育,也改变了病害的发生与流行,但其背后的分子机制长期以来尚不明确。该研究发现,水稻幼苗经40℃高温预处理24小时后,对稻瘟病的抗性显著增强,表现为稻瘟病斑面积减小,稻瘟病菌生物量降低,活性氧爆发增强和防御相关基因的表达水平显著提高。研究发现热休克因子是这一过程的核心调控因子。研究人员通过深入挖掘热休克因子的优异自然等位变异,发现热休克因子基因存在多个单倍型,提示热休克因子在长期适应环境过程中可能受到正向选择。他们成功获得了热休克因子表达水平升高且稻瘟病抗性显著增强的植株。研究结果进一步验证了水稻通过热休克因子相关信号模块整合耐高温性与稻瘟病抗性的分子机制,为未来分子设计育种提供了切实可行的技术路径。(中国科学报)#中国科普博览#

9. 【#我国科学家成功破解水稻耐热密码#!】近日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心与上海交通大学的合作团队成功揭示了水稻感知并响应高温的双重信号机制,为培育耐热作物新品种提供了关键科学依据。相关成果已发表在《细胞》期刊。 随着全球气候变暖的持续加剧,高温胁迫已成为威胁粮食安全的重要挑战。高温会损害作物花粉活力、阻碍授粉与灌浆过程,导致产量和品质明显下降。因此解析作物耐热机制、培育适应未来气候的新品种是当下农业科技的重中之重。 研究团队经过多年探索,成功鉴定出水稻中两个关键调控因子:DGK7和MdPDE1。它们像一套精密协作的“警报系统”,将高温物理信号一步步转化为细胞能够理解的“生物指令”,完成一场从细胞边界到细胞核的“传讯”。 当高温信号抵达细胞膜时,膜上的“哨兵”DGK7首先被激活,生成名为PA(磷脂酸)的信使分子,完成信号的首次转换与放大,将外界物理高温转化为细胞内的化学警报。随后,磷脂酸进入细胞内部,将“域外危情”传递给另一个关键因子MdPDE1,并协助其进入细胞核。 在细胞核内,MdPDE1通过MdPDE1通过降解另一种信使分子cAMP(环核苷酸),维持耐热基因的表达程序,促使细胞合成热激蛋白、活性氧清除酶等“耐热武器”,帮助细胞从常态转入高温应急状态。 基于这一发现,研究团队开展了遗传改良试验。田间模拟高温环境下的结果显示:单基因改良的水稻株系比对照增产50%至60%,双基因改良株系更是实现了产量翻倍。 这意味着,科学家不仅能增强作物的耐热性,更能像调节音量一样精准设计“梯度耐热”品种,以适应不同地区的气候需求,维持作物在高温环境下的产量稳定。(中国青年报)#中国科普博览#

10. #山农大破解一科学界百年未解之谜#山东农大的最顶尖CELL期刊成果!所以饶毅说中国的植物生物学全球顶尖!“根据《自然》指数,中国已领先美国,这同样是因为资金投入水平,中国投入要大得多。中国长期担心粮食安全,因此在植物相关研究方面的投入超过了其他任何国家。”¹ 他们这个研究,是在分子机理上解释了教科书上说的植物细胞的“全能性”。图2是最简单的模式图:先是大量生长素(Auxin)在叶子体细胞内合成,然后催动普通的体细胞变成“全能干细胞”。这个过程关键的两个协同作用的基因也找到:SPCH、LEC2!划重点:中间没有经过愈伤组织形成!这是最值钱的部分。他们把叶子的气孔前体细胞直接发育成全能干细胞!⚠️² 可以辅助育种,大大缩短育种年限。重点是山东农大虽然是省属高校,但却有“作物生物学国家重点实验室”。他们已经把新发现用在小麦和水稻育种上。#热点科普#

11. Cell子刊 | 刘永锋/熊武等根际微生物促进水稻假黑穗病菌厚垣孢子休眠的解除及其对水稻根系的定殖

12. 科普图文 | 无人机+AI算法,提前“看穿”水稻育种材料产量!

13. 新春走基层丨水稻育种遇上AI 老专家与工程师联手“抢花期”

14. 新春走基层|传统育种遇上AI 让农业更高效 丰收更可期

15. 南繁基地藏着 “植物 CT 机”!30 秒看透种子天赋,育种效率翻 5 倍

16. 15秒完成授粉!中国独创世界首台智能育种机器人打破杂交育种和制种瓶颈!

17. 顶刊 Cell 封面重磅突破!首次实现机器人-作物授粉全流程自动化,成功率接近100%!

18. 农业人的“上班搭子”来啦!会采摘、能授粉、懂监测的机器人天团正式入驻田间

19. 登上Cell封面

20. 柏连阳院士接受央视采访介绍水稻育种新成效与新技术

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22. 多团队联合建立无人机辅助的水稻抗旱性高通量筛选技术体系

23. 他山之石 | AI下田了?

24. 明年全球上线!中国 “丰登・AI 基因科学家” 出手,作物育种效率将迎颠覆性提升

25. 育种5.0

26. AI选出“最强壮”水稻育苗基质,农业正静悄悄发生一场智能革命

27. AI for Science:深度解析智能育种的技术革新

28. 我重生了,重生在了一个科研机构,这一次,我要用AI来育种!

29. 齐禾生科联合创始人高彩霞在Nature发表综述文章展望“AI+BT”未来作物育种新范式医药新闻

30. 国际水稻研究所推出 AI 驱动的全球杂交水稻育种与亲本筛选数字平台

31. AI育种,迎来“基因科学家”

32. AI育种,迎来“基因科学家”

33. 创新性突破!世界首台,研制成功

34. AI育种家:作物育种的基因组预测

35. 中国科学院遗传与发育生物学研究所研制出世界首台自动巡航杂交授粉育种机器人

36. 科技新闻

37. AI育种,迎来“基因科学家”

38. AI育种,迎来“基因科学家”(探一线)

39. AI能否“爆改”农业?(“融”观中国)

40. “AI育种科学家”自主发现数十基因新功能,田间试验证实“靠谱”

41. AI育种大模型“丰登”发布:具备品种选育、栽培技术回答能力

42. 图文详情

43. AI育种,迎来“基因科学家”

44. 精准育种迭代突围

45. AI育种,迎来“基因科学家”(探一线)

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49. 顶刊Cell封面重磅突破!首次实现机器人-作物授粉全流程自动化,成功率接近100%!

50. 什么是全流程智能育种机器人?

51. AI育种,迎来“基因科学家”(探一线)

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53. AI育种,迎来“基因科学家”

54. 当AI遇见田野:智慧农业的“最强大脑”长什么样?

55. 首届水稻科技大会落幕:托普云农的 AI + 农业实践,如何改变水稻育种与生产?

56. 世界首台智能授粉机器人吉儿,解决农作物杂交难题

57. 如何破解水稻育种痛点?托普云农两项国家级成果的技术突破与行业价值

58. 骄傲!中国研制出世界首台自动巡航杂交授粉育种机器人!成功解决杂交育种难题!专家:令人振奋的创新性突破!

59. JIPB | 热点评论:双赢突破——水稻抗纹枯病基因SBRR1被发现, AI育种助力抗病高产兼得

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63. 国内首款“AI基因科学家”明年上岗

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