本網(wǎng)訊 近日，我校農(nóng)學(xué)院宋有洪團(tuán)隊(duì)在Plant Phenomics（IF=6.5，中科院一區(qū)，top期刊）上在線(xiàn)發(fā)表綜述文章姊妹篇，題目分別為“Crop/plant modelling supports plant breeding: I. Optimization of environmental factors in accelerating crop growth and development for speed breeding”（論文1）與“Crop/plant modelling supports plant breeding: II. Guidance of functional plant phenotyping for trait discovery”（論文2）。文章系統(tǒng)闡述了“作物/植物生長(zhǎng)模擬”提升“作物育種”新思路，一方面通過(guò)作物/植物模型模擬優(yōu)化作物生長(zhǎng)環(huán)境實(shí)現(xiàn)“快速育種”；另一方面應(yīng)用作物/植物模型系統(tǒng)解析作物功能性狀，從而為作物表型組學(xué)分析提供大量可用的表型性狀。
論文1：“快速育種”（Speed breeding）是一種主要通過(guò)在受控環(huán)境中調(diào)節(jié)光照和溫度來(lái)加速作物世代的技術(shù)。一定程度上，定制快速育種實(shí)施的環(huán)境條件依賴(lài)于個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，因此可以進(jìn)一步優(yōu)化。作物和植物模型已被開(kāi)發(fā)為預(yù)測(cè)廣泛作物物種在各種環(huán)境下生長(zhǎng)和發(fā)育的強(qiáng)大工具。為了優(yōu)化速度育種，作物模型可以通過(guò)群體水平的管理來(lái)預(yù)測(cè)由基因型和環(huán)境引起的表型，而植物模型可以通過(guò)器官水平的微環(huán)境來(lái)檢查三維植物結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)。通過(guò)在測(cè)試環(huán)境x基因型x管理中使用模型執(zhí)行大量模擬試驗(yàn)，快速確定實(shí)現(xiàn)所需植物表型的環(huán)境因素的優(yōu)化組合。文章表明作物和植物模型是一種很有前景的工具，可以實(shí)現(xiàn)“加速育種”預(yù)測(cè)環(huán)境因素的優(yōu)化組合，進(jìn)一步縮短作物育種時(shí)間。
安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為第一作者單位，農(nóng)學(xué)院博士生于怡為該文第一作者，宋有洪教授為該文通訊作者；主要合作者為江西農(nóng)業(yè)大學(xué)賀浩華教授（共同通訊作者），澳洲國(guó)立大學(xué)Ashley Jones博士等。
論文2：隨著人口增加和環(huán)境惡化，培育高產(chǎn)品種作為解決糧食短缺必不可少的途徑備受關(guān)注。在高產(chǎn)或惡劣環(huán)境下，植物內(nèi)在功能性狀鑒定和表型分析嚴(yán)重制約育種進(jìn)程。植物功能結(jié)構(gòu)模型（Functional-Structural Plant Modelling, FSPM）是在器官水平對(duì)植物結(jié)構(gòu)與功能互反饋過(guò)程的建模與仿真，能夠預(yù)測(cè)從微觀(guān)尺度（基因、細(xì)胞）到宏觀(guān)尺度（個(gè)體、群體）的作物系統(tǒng)行為，促進(jìn)了對(duì)跨尺度復(fù)雜性狀的理解。在建模過(guò)程中，F(xiàn)SPM可以展示更詳細(xì)的植物功能屬性變化及調(diào)控機(jī)制，如Rubisco羧化率、葉肉電導(dǎo)、比葉氮、輻射利用效率、源匯比等，從而提供更多的次級(jí)性狀來(lái)揭示分子調(diào)控機(jī)理。因此，F(xiàn)SPM是指導(dǎo)不同尺度功能性狀表型的寶貴工具，為作物改良的表型分析提供豐富的功能靶點(diǎn)。
安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)為第一作者單位，農(nóng)學(xué)院博士生張鵬鵬、黃敬堯?yàn)樵撐牡谝蛔髡?，宋有洪教授為通訊作者。主要合作者為中?guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)馬韞韜教授，中國(guó)科學(xué)院自動(dòng)化研究所康孟珍博士與王秀娟博士等。
本研究由國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、安徽省自然基金項(xiàng)目、校高層次人才項(xiàng)目資助完成。
上述論文鏈接：DOI: 10.34133/plantphenomics.0099; DOI: 10.34133/plantphenomics.0091
