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《Cell | 工程作物花形态促进异花授粉与快速育种自动化》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 朱晓琳
  • 发布时间：2025-08-20

  • 发表机构：中国科学院遗传与发育生物学研究所，中国科学院自动化研究所

    作    者：许操（通讯作者）杨明浩（共同第一作者）

        人工智能（AI）和机器人为向精准农业转型提供了巨大机遇，有助于提高作物产量、降低成本并推广可持续实践。然而，许多作物性状阻碍了基于人工智能的机器人的应用。其中一个瓶颈是具有凹陷柱头的花形态，这会在杂交育种过程中给去雄和授粉带来困难。在该研究中，研究人员通过将基因组编辑技术与基于人工智能的机器人相结合，研制了世界首台可自动巡航杂交授粉的智能育种机器人——“吉儿”（GEAIR），首次提出了作物-机器人协同设计策略。

        在该研究中，研究人员利用基因组编辑技术重新设计作物花型，培育出了带有外露柱头花朵的雄性不育系，然后训练了一个移动机器人GEAIR来自动识别这些柱头并进行异花授粉。GEAIR实现了自动化的F1代杂交育种，其效率可与人工授粉相媲美；在快速育种条件下，结合从头驯化技术，它还能促进抗逆性强且风味佳的番茄的快速培育。研究人员进一步将GEAIR系统应用于大豆，在大豆中进行的多重基因编辑重现了雄性不育、柱头外露的表型，这有可能为自动化杂交育种开辟道路。本研究展示了GEAIR在通过自动化、快速培育气候适应性作物来提高效率和降低成本方面的潜力。

    发表日期：2025-8-11


  • 原文来源：https://www.cell.com/cell/abstract/S0092-8674(25)00840-2
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