西班牙学者Lee T. Hickey等在Nature Biotechnology(if=46.9)上发表了题为“Breeding crops to feed 10 billion”的文章，描述了通过使用快速育种，例如分子标记辅助选择、高通量表型、基因编辑、全基因组选择等技术，帮助育种家们应对日益严峻的环境问题和不断增长的人口挑战。
doi : 10.1038/s41587-019-0152-9
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世界十大作物（按产量排名）
小麦玉米水稻大豆大麦高粱油菜棉花花生土豆番茄甜菜02
小麦、水稻和玉米等主粮作物的增产速度不足以满足未来的食物要求。育种家们面临着开发产量更高、营养更高、抗病抗虫、适应气候变化的新作物的严峻挑战。
图1.植物育种关键技术发生时间表
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表型受基因和环境之间的互作影响，包括光合作用机制的荧光特性、生长速率、抗病性、非生物胁迫耐受性、总体形态、物候，最终是产量及其构成因素。
图2. 通过快速育种和标记辅助选择实现性状快速堆积
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将基因编辑直接结合到快速育种系统中，可以避免植物材料体外操作的瓶颈。为了避免植株出现再生受阻，Cas9基因和sgRNA序列可以直接应用于植物基因编辑。
图3. 快速基因编辑技术
图4. 育种策略
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植物的种子休眠可以应用物理方法或植物激素打破，减少世代间隔；还可以取消作物春化，缩短冬季作物的世代培育时间。
图5. 快速育种2.0
此研究通过对植物育种技术的全面解析了当前农业技术的进步，并基于这些创新育种技术培育了维持人口增长的高产作物。利用一代育种技术开发下一代作物品种将满足未来几十年人口增长的需求。
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