中美作物種業(yè)研發(fā)布局對比研究與啟示

秦曉婧， 鄭懷國， 張 輝， 張曉靜

(北京市農(nóng)林科學院數(shù)據(jù)科學與農(nóng)業(yè)經(jīng)濟研究所，北京 100097)

種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”，是國家糧食安全的命脈，加強種業(yè)科技創(chuàng)新，搶占生物技術(shù)育種制高點，縮小與美國等發(fā)達國家的差距，成為當今最為緊迫的問題。美國是全球最發(fā)達的農(nóng)業(yè)強國，其農(nóng)業(yè)研究是政府R&D長期投資的重點領域之一。美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究局(ARS)每5年制訂1個未來發(fā)展計劃(國家301計劃)[1-2]，“植物遺傳資源、基因組學和遺傳改良行動計劃”是國家301計劃作物生產(chǎn)與保護目標領域下的一個專項，其目的是利用植物的遺傳潛力來改變美國農(nóng)業(yè)，使美國成為這一領域的全球領導者[2]，反映了美國在該領域國家層面的戰(zhàn)略部署。通過對國家301計劃文本和項目數(shù)據(jù)的文本挖掘，可分析出美國在作物種業(yè)領域的研發(fā)布局，對我國對標發(fā)達國家、前瞻性制定我國的植物育種科技戰(zhàn)略和研發(fā)計劃具有重要的參考意義。

1 美國作物種業(yè)研發(fā)布局分析

1.1 重點研發(fā)方向

農(nóng)作物是美國農(nóng)業(yè)和糧食安全的基礎。提高作物產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率是保障國家農(nóng)業(yè)經(jīng)濟和糧食供應的必要條件。國家301計劃通過持續(xù)的作物種質(zhì)資源的挖掘和優(yōu)化，提供具有更優(yōu)越潛力的新型作物來滿足作物生產(chǎn)力提升過程中的關(guān)鍵需求。自2012年至今ARS已發(fā)布3個國家301計劃[3-5]，分別是2013—2017、2018—2022、2023—2027。最新發(fā)布的2023—2027行動計劃，延續(xù)了前幾期的主要內(nèi)容，重點研發(fā)集中在以下4個方面。

1.1.1 作物遺傳改良 在性狀發(fā)現(xiàn)、分析和優(yōu)良育種方法研發(fā)方面，通過對植物基因組測序和標注，以及對影響優(yōu)異性狀的基因定位和功能描述，了解育種種群、地方品種、作物野生近緣種和其他來源群體中廣泛存在的表型變異的遺傳基礎；通過新的遺傳基因庫的補充，得到多樣性的試驗種群，并采用高通量基因分型和高效定量表型分型技術(shù)進行功能性遺傳分析；開發(fā)和應用誘變技術(shù)、生物技術(shù)和基因組編輯技術(shù)，產(chǎn)生新的遺傳變異；組裝高分辨率、基于序列的基因組圖譜，以利用從模式物種獲得遺傳調(diào)控路徑的知識，并確定能夠連鎖所需等位基因群體的遺傳標記。 由于性狀測定常常成為遺傳分析和育種進程的主要瓶頸，因此需要創(chuàng)新高通量、定量化的表型分析方法。通過自動化、增加吞吐量、行化或使用新的傳感器及平臺，提高性狀分析的效率、精確度和成本效益；開發(fā)和應用機器學習模型及工具管理和提取有用的信息，并將來自大群體的表型、遺傳和其他基因水平的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，預測未經(jīng)測試的遺傳資源和育種種群的表現(xiàn)。

1.1.2 植物和微生物遺傳資源及其信息管理 在植物遺傳資源與信息管理方面，加強 NPGS(National Plant Germplasm System，國家植物種質(zhì)資源系統(tǒng))資源收集的管理和應用，以確保高效、長期和安全地保存植物遺傳資源。開發(fā)更高效、更有效的遺傳資源再生、記錄和信息管理方法和實踐；確定和填補遺傳資源收集方面的差距，盡可能在保護區(qū)內(nèi)加以保護；進行植物遺傳資源基因型特征和關(guān)鍵表型評估，并將結(jié)果數(shù)據(jù)納入信息管理系統(tǒng)，向客戶提供高質(zhì)量遺傳資源和相關(guān)信息；通過伙伴關(guān)系加強植物遺傳資源、信息管理和培訓能力。

在微生物遺傳資源與信息管理方面，保護微生物遺傳資源，包括活體和保存收集庫；開發(fā)創(chuàng)新、高效、有效的工具和方法，以保護、分類和描述微生物遺傳資源；確定微生物遺傳資源的新來源，并在可能的情況下，在基因庫或收集庫中獲得和保存；開展關(guān)鍵微生物庫基因型特征和表型評估；在集成的公共數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中提供與微生物集合相關(guān)的身份信息、數(shù)字圖像和特征數(shù)據(jù)；向客戶提供高質(zhì)量微生物遺傳資源和相關(guān)信息；通過伙伴關(guān)系加強微生物遺傳資源和信息管理能力。

1.1.3 作物生物學和分子生物學 在對植物生物學和分子過程基本知識的認識方面，在分子、整個基因組及系統(tǒng)層面，加強對農(nóng)作物與生物及非生物環(huán)境因素的互動關(guān)系的認識。從遺傳、分子和生理水平全面了解植物微生物群如何對作物表現(xiàn)和效用產(chǎn)生正面和負面影響；拓展如何控制作物生長和發(fā)育的知識，增加對支撐作物特性和改良的生化途徑及代謝過程的了解，加強對農(nóng)業(yè)適應和減緩氣候變化的生物理解；加深對食物(種子、水果、塊莖等)品質(zhì)、營養(yǎng)價值，以及貯存和加工特性的認識；將基本遺傳和生物知識應用于作物改良的新工具。

在作物生物技術(shù)的發(fā)展、實施和評價方面，采用新的生物技術(shù)方法對作物進行改良，并評估和減輕這些改良對作物性能、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)和環(huán)境的潛在意外后果。包括用于生產(chǎn)基因組編輯和/或基因工程作物的新型公共工具；改進將基因組編輯和生物技術(shù)應用于更廣泛作物品種選擇的方法；提高傳統(tǒng)作物育種效率的基因工程技術(shù)；評估生物技術(shù)的影響。

1.1.4 作物遺傳學、基因組學和遺傳改良的信息資源和工具 為作物研究和育種提供互聯(lián)、互操作和可搜索的信息資源和工具；將優(yōu)良性狀與分子標記、特定種質(zhì)資源或樣本聯(lián)系起來的信息工具；開發(fā)新的生物信息學工具，用于數(shù)據(jù)分析和挖掘，以及管理高通量基因型、表型數(shù)據(jù)和知識，包括使用人工智能/機器學習方法；利用現(xiàn)有生物信息、統(tǒng)計建模和人工智能方法，通過有針對性的管理和計算分析，增強功能基因組注釋；與用戶社區(qū)和利益相關(guān)者保持并加強戰(zhàn)略伙伴關(guān)系、培訓和外聯(lián)活動。

1.2 研發(fā)布局新動向

值得注意的是國家301計劃(2023—2027)增加了以下新內(nèi)容。

1.2.1 植物-微生物群相互作用分析 更廣泛地理解植物-微生物群協(xié)同作用及其對作物健康的貢獻，將是以農(nóng)業(yè)可持續(xù)的方式滿足未來產(chǎn)量需求的關(guān)鍵。這種理解包括植物-微生物群的相互作用和微生物群內(nèi)的多物種的相互作用；在分子、生化和生理水平上表征微生物在調(diào)節(jié)寄主作物適應性中的作用；以及對影響微生物群落招募和發(fā)展的環(huán)境及宿主因素的完善知識。旨在從遺傳、分子和生理水平全面了解植物微生物群如何對作物表現(xiàn)和效用產(chǎn)生正面和負面影響。

1.2.2 用于作物改良和基因功能分析的基因組編輯 通過誘變、生物技術(shù)、基因組編輯和/或其他手段發(fā)現(xiàn)和/或創(chuàng)造的重要農(nóng)業(yè)性狀新變異；改進基因組編輯、誘變篩選和其他基因改造技術(shù)的應用，加快建立遺傳變異性種群，以檢驗基因功能假設并加速品種改良；開發(fā)用于生產(chǎn)基因組編輯和/或基因工程作物的新型的公共工具；改進將基因組編輯和生物技術(shù)應用于更廣泛作物品種選擇的方法。

6 作者投稿時須從郵局匯20元稿件處理費，請勿在稿件中夾寄。稿件確認刊載后，將按標準向作者收取版面費(版面費請從郵局寄給本刊編輯部)。我刊收到版面費后，將出具正式收據(jù)，以掛號信形式寄給作者。稿件刊登后酌致稿酬，并贈當期雜志1冊。稿件及匯款請勿寄給個人。

1.2.3 用于田間和實驗室研究的人工智能/機器學習等 利用人工智能/機器學習等方法，創(chuàng)新高通量、定量化的表型分析方法，通過自動化、增加吞吐量、并行化或使用新的傳感器及平臺來提高性狀分析的效率、精確度和成本效益；開發(fā)新的生物信息學工具，用于對所測定的性狀數(shù)據(jù)進行分析和挖掘，以及管理高通量基因型與表型數(shù)據(jù)和知識；通過有針對性的管理和計算分析，增強功能基因組注釋。此外，通過機器學習等方法將表型、遺傳和其他“基因水平”的數(shù)據(jù)結(jié)合在一起，分析環(huán)境和管理策略對每個性狀表現(xiàn)以及表型的影響，有效發(fā)現(xiàn)和預測控制不同作物重要性狀的基因之功能。

2 我國作物種業(yè)研發(fā)布局分析

黨中央、國務院高度重視種業(yè)振興，近年來在種業(yè)方面出臺了一系列政策文件和規(guī)劃。在農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源方面，2015年2月，原農(nóng)業(yè)部、國家發(fā)展和改革委員會、科技部印發(fā)《全國農(nóng)作物種質(zhì)資源保護與利用中長期發(fā)展規(guī)劃(2015—2030年)》[6]；2019年4月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部辦公廳印發(fā)《農(nóng)業(yè)種質(zhì)遺傳資源保護與利用三年行動方案》[7]；2020年2月，國務院辦公廳印發(fā)《關(guān)于加強農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源保護與利用的意見》[8]；2021年3月，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)《關(guān)于開展全國農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查的通知》 及《全國農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查總體方案(2021—2023年)》[9]，從以上文件的發(fā)布可以看出我國政府對種質(zhì)資源多樣性保護和利用的重視程度。在種業(yè)發(fā)展方面，2021年7月，中央全面深化改革委員會審議通過了《種業(yè)振興行動方案》[10]。2021年8月，國家發(fā)展和改革委員會、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部聯(lián)合印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代種業(yè)提升工程建設規(guī)劃》[11]，對“十四五”時期我國種業(yè)發(fā)展做出了全面部署安排。此外，2022年2月國務院印發(fā)的《“十四五”推進農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化規(guī)劃》[12]，2021年12月農(nóng)業(yè)農(nóng)村部印發(fā)的《“十四五”全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村科技發(fā)展規(guī)劃》[13]和《“十四五”全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化發(fā)展規(guī)劃》[14]也對種業(yè)振興相關(guān)工作做出了部署。

從對以上規(guī)劃文本的分析中，可以看出我國作物種業(yè)主要布局在以下幾個方面。

2.1 種質(zhì)資源收集保存

強化種質(zhì)資源保存技術(shù)研究應用。研究試管苗、超低溫、DNA保存等種質(zhì)資源保存關(guān)鍵技術(shù)，加強對特異種質(zhì)資源和重要無性繁殖作物種質(zhì)資源的復份保存，確保長期保存種質(zhì)的活力和遺傳完整性，支撐種質(zhì)資源供種分發(fā)需要[6-8，15]；研究快速、無損的活力監(jiān)測和預警技術(shù)[6-8]，加強種質(zhì)資源活力與遺傳完整性監(jiān)測，及時繁殖與更新復壯，提升種質(zhì)資源保存總量和質(zhì)量；加強種質(zhì)資源國際合作交流，以作物起源中心和多樣性中心為重點，優(yōu)先引進我國缺乏的物種、野生近緣種、遺傳分析工具材料等新種質(zhì)以及核心種質(zhì)[6-7]。

2.2 種質(zhì)資源鑒定評價

開展種質(zhì)資源多性狀、多環(huán)境下的表型與基因型精準鑒定及綜合評價，深度挖掘高產(chǎn)高效、優(yōu)質(zhì)、耐受、適宜機械化等重要性狀突出的育種材料[6-9，15]；對特異資源開展全基因組測序與功能基因研究，發(fā)掘重要農(nóng)藝性狀關(guān)鍵基因及其有利等位基因；構(gòu)建全國統(tǒng)一的國家農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源庫、作物表型與基因型數(shù)據(jù)庫以及分子指紋圖譜庫，強化育種創(chuàng)新基礎[8，12，14]；突破多維組學大數(shù)據(jù)分析關(guān)鍵技術(shù)，開發(fā)高通量種質(zhì)資源“基因組-代謝組-表型組-環(huán)境組”耦合智能化鑒定技術(shù)[13]。

2.3 種質(zhì)資源創(chuàng)制

針對農(nóng)業(yè)生物品種精準設計的重大需求，開展種質(zhì)資源形成和演化研究，挖掘控制高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、抗旱耐鹽堿、資源節(jié)約、環(huán)境智能響應、生育期調(diào)控、品質(zhì)健康以及病蟲草害抗性等復雜性狀的關(guān)鍵基因及調(diào)控元件[13]；開展優(yōu)異基因的遺傳和育種效應研究，明確其功能及調(diào)控網(wǎng)絡，揭示作物高產(chǎn)、高效、耐受等復雜性狀的分子機理，規(guī)模化創(chuàng)制遺傳穩(wěn)定、目標性狀突出、綜合性狀優(yōu)良的新種質(zhì)[6-9]；研究建立創(chuàng)新種質(zhì)中優(yōu)異基因快速檢測、轉(zhuǎn)移、聚合和追蹤的技術(shù)體系[7-8]；探索建立優(yōu)異種質(zhì)篩選、創(chuàng)制、有效利用“無縫對接”的新機制，加大資源分發(fā)力度，促進創(chuàng)新種質(zhì)、新技術(shù)的高效利用[7]。

2.4 現(xiàn)代生物育種

攻克主要農(nóng)業(yè)植物高效遺傳轉(zhuǎn)化瓶頸，建立不依賴受體基因型和多基因疊加的高效遺傳轉(zhuǎn)化新技術(shù)；整合農(nóng)業(yè)生物遺傳學、基因組、代謝組及表型組學等數(shù)據(jù)，研發(fā)倍性育種與快速馴化、跨界改良等新技術(shù)，實現(xiàn)品種特化性狀的精準改良[13]；加快適宜輕簡栽培和機械化作業(yè)、資源高效利用的綠色新品種選育，培育高產(chǎn)、高效、優(yōu)質(zhì)、抗病蟲、耐受等突破性農(nóng)業(yè)新品種[13]；以大型表型與基因型鑒定平臺、分子育種創(chuàng)新服務平臺等為重點，著力打造具有國際先進水平的基礎性、前沿性研究體系和以企業(yè)為主體的商業(yè)化育種體系[11]。

2.5 作物種質(zhì)資源信息化管理

建立互聯(lián)互通的國家作物種質(zhì)庫圃信息網(wǎng)絡，研發(fā)信息化管理和監(jiān)測預警系統(tǒng)，構(gòu)建包含各類作物種質(zhì)資源基本信息、特性信息和分子信息的數(shù)據(jù)庫，提高種質(zhì)資源管理利用信息化水平[6-7]。建設種質(zhì)資源共享平臺，實現(xiàn)種質(zhì)資源依法向社會開放[6-7]。

2.6 種業(yè)基礎和應用基礎研究

支持開展育種理論、遺傳機理及方法工具研究[11]。開展種質(zhì)資源形成和演化研究，探索農(nóng)業(yè)生物種質(zhì)資源多樣性和定向進化等規(guī)律；開展重要農(nóng)藝性狀形成規(guī)律研究，探索農(nóng)業(yè)生物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、綠色高效等復雜性狀形成的規(guī)律；開展基因編輯技術(shù)原始創(chuàng)新，研發(fā)新型基因編輯工具；研究不依賴于受體基因型的遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)，構(gòu)建適合重大品種的通用型轉(zhuǎn)化體系；突破合成生物技術(shù)，構(gòu)建高效細胞工廠和人工合成生物體系；研究新型全基因組選擇模型，建立適合不同作物物種的全基因組選擇平臺[13，16]。

2.7 智慧種業(yè)技術(shù)研究

加快種質(zhì)資源保護利用、育種創(chuàng)新攻關(guān)等領域數(shù)字化應用[14]。開發(fā)海量數(shù)據(jù)的建模和分析工具，開展基于農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的植物數(shù)字化模擬與過程建模分析、數(shù)據(jù)智能分析和知識模型設計研究[13]；開展人工智能在作物育種領域的基礎算法研究，突破生物大數(shù)據(jù)挖掘和分析的核心算法，研究植物表型高通量獲取與智能解析技術(shù)[13]；構(gòu)建數(shù)字化育種平臺，探索“表型+基因型”的智能化育種技術(shù)體系，推動作物育種向“精確育種”轉(zhuǎn)變；推進數(shù)字化動態(tài)監(jiān)測和信息化監(jiān)管[14]。

3 中美作物種業(yè)研發(fā)布局對比分析

3.1 對比分析

對美國國家301計劃和中國種業(yè)相關(guān)規(guī)劃從遺傳資源收集保存及信息管理、優(yōu)良性狀發(fā)現(xiàn)、分析及工具方法、優(yōu)良品種培育、現(xiàn)代數(shù)據(jù)育種技術(shù)、基礎研究五個方面進行對比了分析，具體內(nèi)容見表1。

3.2 結(jié)論

3.2.1 中美兩國的種業(yè)規(guī)劃各有特點 總體來看，中國的種業(yè)規(guī)劃較為宏大，從種業(yè)基礎設施條件建設、種質(zhì)資源普查和保護利用，到種業(yè)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)都做了全面的戰(zhàn)略部署，但對研發(fā)布局的描述比較籠統(tǒng)，缺少具體的技術(shù)研發(fā)部署。美國的“植物遺傳資源、基因組學和遺傳改良行動計劃”(國家301計劃)具有延續(xù)性，已是第3個五年規(guī)劃，而且是具體針對美國植物育種研發(fā)的一個指導性規(guī)劃，對研究問題、研究重點、預期產(chǎn)品和潛在利益都有詳細描述，因此目標更明確，更具可操作性。

3.2.2 中美兩國的研發(fā)布局高度吻合 高通量基因分型和表型分型技術(shù)、基因編輯技術(shù)和人工智能、機器學習等信息技術(shù)在育種領域應用等熱點前沿方向，都是中美兩國的研發(fā)重點，對生物技術(shù)育種和信息化育種制高點的爭奪將會更加激烈。中美均將植物種質(zhì)資源作為戰(zhàn)略性資源，非常重視植物遺傳資源的收集和保存，并提出加強植物遺傳資源基本信息、基因型特征、關(guān)鍵表型等數(shù)據(jù)的管理與共享利用。

3.2.3 中美兩國的品種選育方向有異有同 優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效、多抗、耐受、資源高效利用是中美兩國共同追求的優(yōu)良性狀。但美國注重培育作為生產(chǎn)生物能源原料的非糧食作物以及適合隧道系統(tǒng)、有機系統(tǒng)、小農(nóng)場、家庭花園和城市景觀等新生產(chǎn)系統(tǒng)和新用途需要的具有新特性的作物。中國注重培育適于輕簡栽培和全程機械化生產(chǎn)的新品種。中美兩國品種選育方向的不同，究其原因在于兩國的發(fā)展階段和需求不同。2020年，中國農(nóng)作物機播率和機收率分別僅為58.98%、64.56%，缺乏適宜全程機械化生產(chǎn)的品種是重要原因之一[17]。美國農(nóng)業(yè)集中程度高，早在20世紀40年代已基本實現(xiàn)農(nóng)業(yè)機械化[18]，適宜機械化生產(chǎn)的品種選育已不是美國重點方向。

表1 中美作物種業(yè)研發(fā)布局對比分析

3.2.4 中美兩國在基礎研究方面存在明顯差異 美國非常重視從遺傳、分子和生理水平研究植物微生物群是如何對作物表現(xiàn)和效用產(chǎn)生正面和負面影響的，植物-微生物群協(xié)同作用及其對作物健康的貢獻是最新一期規(guī)劃增加的新內(nèi)容，這項研究被認為將是以農(nóng)業(yè)可持續(xù)的方式滿足未來產(chǎn)量需求的關(guān)鍵。同時，美國也非常重視微生物遺傳資源的收集保存和鑒定評估。這方面是中國研發(fā)布局的空白點，應引起足夠重視。

4 對策建議

4.1 制定連續(xù)、有針對性的植物育種專項研發(fā)計劃

美國的“植物遺傳資源、基因組學和遺傳改良行動計劃”(國家301計劃)是針對植物育種領域制定的目標明確、具有實用性和可操作性的專項研究計劃，通過持續(xù)的規(guī)劃和項目支持，一步一個臺階地研究解決現(xiàn)階段存在的問題，布局未來研發(fā)方向，推動美國在植物育種領域保持領先地位。我國應借鑒美國的研發(fā)計劃，從植物育種領域現(xiàn)階段的需求、亟需解決的問題、未來育種研發(fā)趨勢等出發(fā)，制定出臺我國植物育種領域持續(xù)的、更具針對性和可操作性的專項研發(fā)計劃，并給予相應的項目支持，分階段遞進式統(tǒng)籌布局我國植物育種領域研發(fā)目標和計劃，以提升種業(yè)核心競爭力，助力打好種業(yè)翻身仗。

4.2 加強生物育種和信息技術(shù)育種關(guān)鍵核心技術(shù)的研發(fā)布局

世界種業(yè)競爭的實質(zhì)是科技競爭。育種4.0時代，生物技術(shù)育種和信息技術(shù)育種已成為各國搶占科技制高點和增強農(nóng)業(yè)國際競爭力的戰(zhàn)略重點[19-20]。美國在基因組編輯、信息技術(shù)在育種的應用等方面做了相關(guān)部署。我國應學習借鑒美國做法，從國家規(guī)劃層面加強在生物技術(shù)育種、信息技術(shù)育種等育種關(guān)鍵核心技術(shù)方向以及生物技術(shù)和信息技術(shù)融合應用方向的戰(zhàn)略布局，設立育種關(guān)鍵技術(shù)研究專項，加大財政資金的傾斜力度，強化原始創(chuàng)新，力爭掌握種業(yè)發(fā)展主動權(quán)。此外，應強化企業(yè)創(chuàng)新主體地位，引導具有研發(fā)實力的企業(yè)與科研機構(gòu)、高校組成創(chuàng)新聯(lián)合體，針對生物育種和信息化育種關(guān)鍵核心技術(shù)開展聯(lián)合攻關(guān)，培育提升種企研發(fā)水平，促進成果加速應用。

4.3 重視微生物種質(zhì)資源保護利用和微生物-植物-環(huán)境互作基礎研究

微生物資源是重要的戰(zhàn)略生物資源。我國是世界上微生物資源最為豐富的國家之一，但存在資源底數(shù)不清、菌種深度鑒評滯后、核心菌種自主率不足等問題[21]，我國應高度重視微生物種質(zhì)資源，開展農(nóng)業(yè)微生物資源普查，摸清微生物資源家底，建立系統(tǒng)、有效的微生物種質(zhì)資源監(jiān)測與保護體系；系統(tǒng)開展微生物種質(zhì)資源精準鑒定和評價，加強關(guān)鍵微生物基因型特征和表型評估；加快微生物種質(zhì)資源創(chuàng)新利用與開發(fā)，挖掘創(chuàng)制本土高性能菌種，提高核心菌種自主率。此外，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，微生物與土壤、作物、動物共同形成農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中最基本的物質(zhì)循環(huán)，在物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量循環(huán)過程中發(fā)揮著不可或缺的重要作用[22]。美國非常重視微生物資源，在該研究方向做了相應的研發(fā)部署。鑒于微生物資源的重要作用，我國應學習借鑒美國做法，在微生物-植物-環(huán)境相互作用機理、微生物功能活性機制、微生物資源精準鑒定技術(shù)等方面加強研究布局，以加深對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中微生物功能的認知，從而推動實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和作物產(chǎn)量提高。