作物科学发展的重大进展和成就

新品种产量不断提高，品质显著提升。一批优质大米、优质面包、面条小麦、高油大豆、“双低”高油油菜和高油高淀粉玉米品种达到国家一级标准或部颁一级质量标准。

(2)作物遗传育种技术和方法不断创新。中国在杂种优势利用、诱导有利基因变异的细胞工程技术、转移有益外源基因的转基因技术、目标性状的分子标记辅助高效选择等方面进行了卓有成效的探索，提出了一批新的育种技术和方法，初步形成了较为完整的现代育种技术体系。

杂种优势利用技术:提出以分蘖、籽粒和根尖优势为核心的超高产水稻生理模型和“晚功能”超级稻新概念；攻克大豆田间保持大豆雄性不育和昆虫授粉难题，初步实现“三系”配套；人工杂交棉制种技术和核不育系杂交制种技术取得进展；建立了由纯合两用系、临时安全保持系和恢复系组成的三系油菜授粉控制体系。两系超级杂交稻、杂交大豆、杂交抗虫棉、“双低”杂交油菜等新品种达到国际领先水平。

分子标记育种技术:定位并紧密标记抗水稻白叶枯病、稻飞虱、褐飞虱、耐储藏和低垩白率基因，抗小麦白粉病、淀粉品质和穗发芽基因，抗大豆胞囊线虫基因，抗玉米矮花叶病、丝黑穗病和锈病基因，油菜种皮色素合成基因；通过滚动回交与标记相结合，建立了水稻、小麦、玉米、大豆等作物的分子聚合育种技术体系。

转基因育种技术:初步建立了农杆菌介导法、基因枪法、花粉管通道法等水稻、小麦、玉米、棉花、油菜等主要作物的转基因技术体系，突破了无选择标记、选择标记基因缺失、目的基因产物定性降解、植物组织特异性优势表达等核心技术；转基因抗虫棉、高植酸酶含量转基因玉米、抗虫玉米、抗虫水稻、抗除草剂水稻、抗枯萎病棉花、抗旱耐盐小麦、抗蚜虫小麦等取得重要成果。培育了65438个转基因棉花新品种，创造了一批水稻、玉米、小麦、棉花、油菜等特色转基因新品系。

2.作物栽培理论和技术创新取得突破，应用效果显著。

(1)作物高产理论与技术创新:建立了稻麦作物“叶龄模型”和高产高效群体质量调控理论、质量指标和技术体系，有效指导了稻麦作物的栽培调控；通过对作物产量构成、光合性能和源库关系的研究，建立了作物产量形成“三位一体结构”的理论模型和数量方程，提出了作物结构挖潜、功能挖潜和同步挖潜的高产途径，对作物持续高产的研究和实践具有重要的指导作用。国家粮食高产科技工程的实施，创新了30多项水稻、小麦、玉米高产核心技术，集成创造了40多套适用于三大平原的高产、超高产组合技术模式，培育创造了一批持续高产、超高产的典型和示范模式，并大面积推广。

(2)作物产量和品质同步提升技术创新:作物产量和品质同步提升技术研究取得一系列成果。

“小麦籽粒品质形成机理及优化栽培技术研究与应用”和“小麦品质生理及优势高产栽培理论与技术”为我国小麦优质高产做出了重大贡献；此外，水稻、棉花、油菜、大豆优质高产栽培的理论和技术创新也取得了显著成效。

(3)作物精准化、简单化、高效化栽培技术创新:作物精准化、简单化、高效化栽培一直是我国作物栽培的主攻方向，在“水稻精准化、定量化栽培理论与技术规程”、“小麦玉米节肥、节肥、简单化、高产四统一栽培理论与技术体系”、“棉花无土育苗、载体移栽高产高效栽培技术体系”等领域取得新成果，节能显著。

(4)生态安全、环境友好的作物栽培技术和理论创新:维持农业生态和环境友好生产的良性循环已成为作物生产的新课题。“利用水稻遗传多样性控制稻瘟病的原理与技术”研究成果，显著降低了稻瘟病的发病率和病情指数，减少农药用量60%以上；此外，明确了裸露农田、废弃沙质农田和退化草地是重要的扬尘源，提出农田保护性耕作和退化草地治理是防止土壤沙化、风蚀和扬尘的技术途径。分别在东北春玉米区、华北平原小麦夏玉米区和西南稻区建立了保护性耕作高效栽培技术模式，并大面积推广应用，取得了显著的生态效益和增产效果。

(5)作物栽培信息化和数字耕作技术创新:现代信息技术在作物生产中的应用越来越广泛。建设了一批服务于主要农作物生产的数据库及其管理系统，建立了主要农作物生产的信息平台和服务体系，创新集成了数字耕作技术，正在向农作物栽培技术的标准化、智能化、数字化、实用化方向发展。

第三，我国该学科发展中的不足以及与国际先进水平的差距。中国作物科学技术的创新和应用取得了显著成就。但是，与粮食安全、生态安全、健康安全和农业可持续发展的目标和需要相比，作物科学技术还存在许多不足，与国际先进水平还有很大差距。1.优良农作物种质资源和育种的理论和技术创新不足。目前，我国野生植物资源和遗传多样性流失严重，具有自主产权的分子标记较少，新基因的探索和利用进展缓慢。作物育种面临知识产权保护的严峻挑战。同时，作物育种理论和技术的跟踪研究多，原始创新少，缺乏关键创新和突破。

2.分子育种技术研究的实用化程度低。目前，中国缺乏大规模基因挖掘和克隆的技术平台和大规模、高效、安全的遗传转化体系。具有自主产权的基因和实用分子标记少，分子育种技术研究实用化程度低。

3.缺乏突破性的主要品种。我国育成的农作物新品种很多，但高产、优质、多抗、高效、广适的突破性品种较少，不能完全满足农作物生产发展和市场需求，缺乏国际竞争力。

4.种子产业化水平低。中国的遗传育种体系和队伍建设亟待加强。良种繁育体系和制种规模小，保证制种质量的条件不足。1.作物栽培理论和技术体系薄弱。作物栽培的体系还不完善，理论和技术还存在不匹配。与相关学科相比，在科学性和先进性上还有差距。

2.关键栽培技术缺乏创新。目前，我国栽培技术是在传统技术基础上的集成组装，缺乏现代高新技术在农作物生产技术上的关键原始创新和创造性应用，技术升级不明显。农作物生产信息化和数字耕作技术水平与发达国家差距较大。

3.多目标生产的关键技术问题没有得到根本解决。超高产突破、优质高产同步、资源持续高效利用、农产品环境友好和污染治理等技术难题尚未得到根本解决，大面积中低产地区抗逆和更多高产高效技术有待进一步研发。

4.技术推广体系不完善。我国作物栽培与栽培研究体系和队伍建设亟待加强，特别是技术推广体系十分薄弱，生产者的技术水平和劳动素质亟待提高。