近日，中国农业科学院生物技术研究所玉米耐密高产功能基因组联合河南农业大学、崖州湾国家实验室，联合攻关建立了玉米理想株型基因组精准设计育种新体系，为玉米耐密高产改良提供了重要理论指导和技术支撑。相关成果以“Breeding Ideotype Maize with Enhanced Yield Through Genomics-guided Pyramiding of Favorable Alleles”为题发表在国际顶尖学术期刊《自然遗传(Nature Genetics)》上。

玉米作为我国第一大粮食作物，通过增加种植密度来实现单产突破，是保障国家粮食安全的必然选择。然而，随着种植密度的增加，倒伏风险加剧、群体光能利用率下降等问题日益凸显。培育株型紧凑、耐密抗倒的“理想株型”新品种，已成为各种业强国的核心竞争焦点。

面向这一国家重大战略需求，团队联合崖州湾国家实验室王海洋团队，历时多年研究，系统解析了中国玉米杂交种在现代育种过程中的基因组演变规律，成功鉴定并克隆了多个调控玉米耐密株型的关键基因，并以此为基础，开发了一套“基因组指导的理想株型精准设计”育种技术体系。利用该技术，团队成功对曾主导我国玉米生产的经典高产杂交种进行了精准改良，培育出了一系列耐密性显著增强、产量得到提升的新品种。该研究不仅揭示了玉米高产育种背后的遗传机制，更标志着我国玉米育种正在从传统的“经验选择”向高效的“精准设计”迈出跨越性的一步。该成果证明，利用基因组大数据和现代生物技术，育种家可以不再“盲人摸象”，而是能够像工程师设计机器一样，对作物进行“精准图纸设计”和“定向组装”。这一技术的应用将加速我国玉米新品种的更新换代，为打赢种业翻身仗、保障国家粮食安全提供强有力的科技支撑。

研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目资助。河南农业大学陈彦惠教授、崖州湾国家实验室首席科学家王海洋教授为论文共同通讯作者。河南农业大学姚文副教授、库丽霞教授、中国农科院生物技术研究所王宝宝研究员和河南农业大学任真真副教授为论文共同第一作者。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41588-026-02522-0

图示. 利用所建立的“玉米理想株型基因组精准设计育种新体系”，选育4个玉米耐密杂交种