是农业的芯片，事关国家粮食安全。提升种业竞争力是打好种业翻身仗的重要内容，而工程化育种水平的提高是提升种业竞争力的关键。整合利用现代育种技术构建高效育种技术体系，构建符合我国国情的种业科研体系，能为加快建设农业强国提供是我国第一大作物，是重要的工业原料、饲料和人类食粮。尽管我国玉米种业公司数众多，但尚未建立起高效的商业化育种技术体系。双单倍体（DH）与全基因组选择（GS）技术是玉米育种中的核心技术。通过DH和GS技术的有机整合，在此基础上融合表型技术、机器学习、深度学习等，有望构建大数据和人工智能驱动的智能育种技术体系，从而推动我们国家育种从传统育种向智能育种的转变。目前，DH和GS相结合的玉米单倍体工程化育种慢慢的变成了大型跨国种业

  为了推进和实施DH+GS快速育种技术在玉米上的应用，8月18至20日，首届玉米单倍体工程化育种技术研讨会在中国农业科学院作物科学研究所（后称“中国农科院作科所”）重大工程楼顺利召开，来自全国20个科研单位和30余家国内顶尖种业公司的100余位专家参加了本次会议（图1）。会议由三部分所组成：特邀报告、圆桌会议和田间考察。19日，11位主题报告专家作了精彩报告，参会专家们就玉米DH与GS技术相结合应用于育种展开了热烈的讨论。20日，专家们一同前往农科院作科所顺义试验基地，集中参观考察了作科所玉米品种展示，并与作科所各玉米课题组分享交流了玉米科研和育种情况。本次会议由依托中国农科院作科所的作物分子育种国家工程研究中心主办，石家庄博瑞迪生物技术有限公司承办。

  中国农科院作科所王文生副所长主持开幕式。中国农科院科技局副局长刘涛致欢迎辞。刘局长在致辞中强调了玉米在国家战略布局中的主体地位，作物分子育种国家工程研究中心一定要做好平台支撑，农科院将举全院之力办好“种子、耕地、生物安全、农机装备、绿色低碳、乡村发展”六件大事，呼吁大家瞄准关键核心技术开展科研攻关，并期待研讨会能带动后续一系列育种技术论坛的推进。

  随后，中国农科院作科所所长周文彬研究员致辞。周所长在讲话中强调了种业在粮食安全和农业可持续发展中所承担的重要使命，DH育种、全基因组选择和智慧育种技术在未来玉米育种创新中应该发挥的及其重要的作用，期待类似的研讨会能够推动育种科研模式的创新和种业发展，并希望科研单位和种业企业进一步深化合作，积极探索科企合作新模式。

  本次研讨会的召集人之一徐云碧博士致开幕词。他简要地回顾了玉米工程化育种在中国的发展历史，提出了流水线和智能驱动的两个工程化育种阶段，讨论了中国玉米工程化育种已经具备的条件以及需要填补的短板（图2）。

  此次特邀报告的嘉宾包括中国农业科学院生物技术研究所研究员李新海、中国农业科学院作物科学研究所研究员徐云碧、中国农业大学副教授刘晨旭、黑龙江省华育和创生物科技有限公司总经理孙文涛、扬州大学副教授徐扬、中国农业科学院作物科学研究所研究员李慧慧、中国农业科学院作物科学研究所研究员黎亮、金苑（北京）农业技术研究院有限公司首席育种家范弘伟、安徽隆平高科种业有限公司数据分析经理邓飞、中国农业科学院作物科学研究所研究员付俊杰、以及甘肃五谷种业股份有限公司董事长李世晓。中国农科院作科所黄长玲研究员、付俊杰研究员、李慧慧研究员主持了19日的特邀报告会。

  李新海研究员作了题为《玉米遗传改良与种质创新》的报告。他以农大108、郑单958、京科968等单交种的演变为例，介绍了玉米品种的选育与变迁，提出了我国玉米品种的需求方向为耐密机械化、耐逆绿色化和优质专用化。他分析了美国种质、热带种质与我国种质的异同，指出通过群体内循环选育聚合育种元件，提高优良等位基因频率，以此来实现玉米群体改良和种质创新的途径。此外，他还概括了育种技术的发展历史，强调了DH技术的引领性和重要性（图3）。

  徐云碧研究员作了题为《玉米工程化育种：路向何方？》的报告。他指出了工程化育种中存在的问题，这中间还包括生物研发技术与育种应用严重脱节，作物生产、育种和农业设施需要加强工程化和机械化。他提出在所有作物开展育种单倍体化以实现高效育种的新思路，同时强调了环境型鉴定和环境信息在育种预测和选择中的及其重要的作用。他强调，信息累积是育种学家的责任和义务，要充分的利用大数据、AI和基因组-环境组集成预测，借助智能育种积累数据。同时，倡导科企间开展开源育种，共享育种信息、资源和预测模型（图3）。

  刘晨旭副教授作了题为《玉米单倍体育种关键基因挖掘与应用》的报告。他及其所在的团队克隆了关键单倍体诱导基因ZmPLA1、ZmDMP，通过构建敲除系进行了功能验证，结合分析小麦、谷子、水稻、大麦等作物，发现ZmPLA1是作物通用型的诱导基因；在十字花科、茄科、豆科、葫芦科中发现ZmDMP具有保守作用。并通过单倍体鉴别关键基因，获得了系列单倍体诱导系，为缩短育种周期、加快育种进程的单倍体育种提供了分子理论基础（图3）。

  孙文涛总经理作了题为《玉米DH高通量生产体系及应用趋势》的报告。他讲解了国内玉米DH高通量生产体系的构建、生产成果及应用趋势，介绍了生产体系构建中的加倍方法。他提出，在高通量DH生产及商业化应用中，技术问题容易解决，关键在人。他认为玉米DH高通量生产数量瓶颈已突破，然而大量DH系如何及时、准确评价已成为挑战。尽管基因型数据能够迅速稳定获取，AI模型算法正在加快速度进行发展中，但表型数据的获取仍有待加强（图3）。

  徐扬副教授作了题为《作物全基因组选择方法及应用研究》的报告。她阐述了影响基因组预测准确性的重要的因素，能够使用基因型、表型、环境、群体、多组学数据来提升基因组预测的准确性。她通过多性状联合分析，展示了多性状GS分析的优越性；通过多组学GS分析，发现将亲本表型信息纳入杂交种表型预测时，能够较大幅度提高表型预测的准确性。由于转录组和代谢组存在时空特异性，建议在GS育种实践中第一先考虑结合亲本表型信息（图3）。

  李慧慧研究员作了题为《AI与大数据融合的作物智能设计育种》的报告。目前育种大数据与实际育种脱节，为此她提出了基于深度学习的全基因组选择方法（DNNGP）。DNNGP模型可结合多组学数据，实现对作物复杂性状多维度的精准预测。与其它模型相比，当数据维度增加时，DNNGP模型在预测精度和计算效率上具有突出优势。该模型目前已应用于植物耐盐基因的挖掘，利用气象环境大数据预测基因型与环境互作，以及预测最优亲本的选配方案等多个场景（图3）。

  黎亮研究员作了题为《玉米单倍体育种与GS应用》的报告。他简要介绍了DH系育种的常规流程、传统策略下DH系的育种问题，并提出四个DH系与GS的整合育种策略：全同胞策略、半同胞策略、利用历史数据预测以及杂交种的早代预测策略。最后，他倡议了“3万 + 30万共享计划”的育种协作共享思路，通过基因型与表型数据共享，贯通科研单位与企业的协作互助，以期早日在中国种业实现智能育种（图4）。

  范弘伟首席作了题为《DH商业化育种实践》的报告。他讲述了诱导单倍体的原理、DH育种优势、单倍体加倍方法、常规DH育种流程以及DH育种的瓶颈。他介绍了在金苑种业主要是采用的春诱导冬加倍的育种流程，在田间鉴定筛选DH系，进行全生育期淘汰。目前，金苑种业已建立了开放免费的DH技术平台，寻求多方合作共赢（图4）。

  邓飞经理作了题为《隆平高科DH-GS育种实践分享》的报告。他首先简要介绍了隆平高科公司情况及其商业化育种体系，尤其是分子育种情况。随后重点介绍了隆平高科的全基因组选择技术体系，通过自身搭建的成熟高效的DH系生产技术平台，以及自主知识产权的芯片和基因型鉴定平台，多环境表型测试平台，形成了独具特色的DH+GS技术体系。他还分享了利用GS技术的一些技术细节，尤其是数据质量控制的重要性（图4）。

  付俊杰研究员作了题为《玉米20K液相芯片研发及应用》的报告。他介绍了靶向测序基因型分型（GBTS）-液相芯片技术和现有芯片产品，提出市场上亟需一款超高的性价比的GS育种芯片。由此，通过逐步筛选现代育种富集位点和全基因组关联位点，开发了一款用于DH评价的高通量低成本的20K系列芯片（20K和3K）。他举例说明了这两款芯片在数量性状的全基因组选择育种、种质资源鉴定与评价、性状-位点关联分析和QTL定位等领域的应用（图4）。

  李世晓董事长作了题为《玉米大品种创新路径探索》的报告。他表示，经典育种仍然是当前主要的育种技术，随着DH技术的全力发展，希望在未来可以通过人工智能设计育种来突破经典育种的瓶颈。李总系统阐述了他“梦中”的研发体系，他认为我国对于玉米表型的认知需要形成一个集体共识，通过不断探索表型和育种目标的直接相关性，持续矫正，最终形成一个统一的标准（图4）。

  特邀报告后，本次会议特别策划了圆桌讨论，由中国农科院作科所徐云碧研究员主持，针对DH和GS技术在育种中的有关问题，专家们进行了长达两小时的热烈讨论。多位企业家与科学家交流了GS技术在DH育种实践中的应用难点和疑问，包括如何定制个性化液相芯片、如何构建预测模型、如何高效进行DH系的选择淘汰、如何让科研为实际育种应用服务等（图5）。

  讨论会后，黄长玲研究员和陈绍江教授受邀进行总结和点评。黄长玲研究员表示，本次会议意义重大，期望大家必须要用新的技术为育种插上翅膀。陈绍江教授肯定了目前的预测模型和液相芯片，倡导从工程观的角度来认识育种，以单倍体技术作为切入点，进一步形成高效且适合我国国情的育种模式。最后，中国农科院作科所作物育种中心副主任、本次会议的召集人之一黎亮研究员作总结性发言，表示DH技术和GS技术是当前玉米育种的重要抓手，是国外种业公司领先于我国的重要方面。他强调了这两个技术背后的研发理念，呼吁各位专家为粮食安全和国家使命做贡献。他还表示，合作是唯一的出路，需要共同实现研发体系的创新，作科所愿意积极推动前沿技术的落地应用和关键核心种质的创新，致力于成为种业企业的研发中心，推动研发能力快速提升（图6）。

  20日，在中国农科院作科所顺义试验基地，参加会议的专家们考察了作科所玉米品种展示区。中国农科院作科所成果转化处陶志强介绍了顺义站及展示田的基本情况，范开建博士讲解了展示区玉米田间种植设计、种植时间、密度、熟期等信息，在各育种负责人的介绍下，专家们参观了新育成的玉米品种。随后，到会专家们依次参观了作科所黄长玲研究员、谢传晓研究员、李文学研究员、李新海研究员、王天宇研究员和黎亮研究员等玉米研究创新小组的种植材料，并进行了充分的交流（图7）。

  作为首届玉米单倍体工程化育种技术研讨会，本次会议深入讨论了玉米DH技术与GS技术的研究进展，交流了玉米商业化育种的实践，介绍了一款适合单倍体工程化育种应用的液相芯片。致力于通过鼓励科企联合、资源和技术共享，共同促进DH与GS在玉米育种中的应用。本次会议的圆满落幕，也是研究和合作的开始，希望科企共同持续努力，推动育种科研模式的创新和种业发展。在此特别感谢石家庄博瑞迪生物技术有限公司为承办本次研讨会。期待并诚挚邀请各界专家们参与后续由作物分子育种国家工程研究中心组织的一系列专题研讨会，精诚合作，共同推进种业科学技术进步和发展