下一代绿色革命：整合作物构型与生理型

在气候变化和全球危机的背景下，绿色革命必须不断演进以满足全球粮食需求。构型（architectype）代表了在多变气候和环境条件下确保产量的关键育种目标。被定义为生理型（physiotype）的优化生理性状，需要与优化的形态性状相结合，以提高增产潜力、减少资源投入并最大限度地提高环境适应力。在基因组学、转基因、基因组选择、基因组编辑、分子设计以及精准管理实践等技术进步的推动下，理想构型与最佳生理型之间的协同作用有望促成一场新的绿色革命。包括高通量表型分析、多组学方法、机器学习和人工智能在内的新兴技术，将促进关键性状基因集的发掘，并加速下一代作物品种的育种进程。上世纪中叶，绿色革命极大地提高了作物产量并改变了全球农业。随着当前的粮食生产日益受到人口增长需求、气候变化和环境退化的严峻挑战，迫切需要开展一场新的绿色革命。本综述重点介绍了在确定四大主要作物形态理想型方面的最新进展，并提出了对作物改良和环境适应至关重要的关键生理性状。我们引入了两个概念：代表优化形态特征的“构型（architectype）”，以及包含改良生理性状的“生理型（physiotype）”。通过先进的基因组技术和精准管理实践将这些概念整合起来，下一代绿色革命有可能使作物产量和资源利用效率提高 20–30% 以上，从而确保可持续的粮食生产。上世纪中叶，绿色革命极大地提高了作物产量并改变了全球农业。随着当前的粮食生产日益受到人口增长需求、气候变化和环境退化的严峻挑战，迫切需要开展一场新的绿色革命。本综述重点介绍了在确定四大主要作物形态理想型方面的最新进展，并提出了对作物改良和环境适应至关重要的关键生理性状。我们引入了两个概念：代表优化形态特征的“构型（architectype）”，以及包含改良生理性状的“生理型（physiotype）”。通过先进的基因组技术和精准管理实践将这些概念整合起来，下一代绿色革命有可能使作物产量和资源利用效率提高 20–30% 以上，从而确保可持续的粮食生产。