近日，中国热科院生物所甘蔗研究中心团队系统梳理了植物基因工程四十余年的发展历程，首次从“设计—构建—测试—学习”（DBTL）的工程化视角，提出株型优化、抗逆提升、产量增强与品质改良的系统性设计策略，标志着植物基因工程正从“单基因功能验证”迈向“多性状协同设计”的新阶段。

传统育种依赖种内变异、周期长、预测性差，而基因工程突破了物种屏障，实现了跨界的基因整合与精准性状叠加。研究指出，未来作物改良需从“单基因”走向“系统设计”：在株型上协同调控株高、分蘖、根系与茎秆强度；在抗逆上通过基因堆叠与多基因编辑实现田间耐久性；在产量上优化“源—流—库”协同；在品质上同步提升营养、感官与加工特性。研究还前瞻性地提出了野生资源创新利用、多基因同步编辑、表观遗传调控及田间有效性评估等四大方向，为全球粮食安全与可持续农业提供了系统性技术框架。

图 基因工程未来育种展望

相关成果以“Plant genetic engineering: Technological pathways, application scenarios, and future directions”为题发表于《Advanced Science》。生物所甘蔗研究中心王裴林副研究员为该论文的第一作者，阙友雄研究员为通讯作者。该研究得到中国热带农业科学院国家热带农业科学中心科技创新团队、热带作物生物育种全国重点实验室、国家现代农业产业技术体系等项目资助。

论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202521040