畑から植物工場へ！中国の科学者が作物育種の新たな手法を提案

近日、中国農業科学院都市農業研究所の楊其長チームは、中国農業科学院作物科学研究所、北京大学現代農業研究院、深圳華大万物科技有限公司などと共同で、新たな作物育種手法である植物育種工場を提案しました。関連研究成果は国際学術誌『Molecular Plant』に掲載されました。

従来の育種では周期が長く効率が低いという課題に対し、本論文では、時間のかかる育種工程を室内に移し、植物工場育種アクセラレーターによる精密な環境制御のもとで迅速に反復を行い、分子設計育種や表現型モデルによる予測などを組み合わせることで、工場内で種子から種子へのサイクルを完結させることを提案しています。これにより、育種が自然環境に依存する状況を一変させ、新品種の育成期間を大幅に短縮することが可能となります。

文中では、育種工場の発展を五段階に分類しています。

1.0版では、作物の開花時期の前倒しのみを実現。

2.0版では、生育全期の大幅な短縮を達成。

3.0版では、環境オミクスを導入し、温度・光・水などの各種パラメータの組み合わせによる環境適応性遺伝子のスクリーニングと圃場での検証を実施。

4.0版では、ビッグデータとAIを融合し、遺伝子型・表現型・環境データを統合してモデリングを行うことで「デザイン育種」を実現。

5.0版は理論上の構想で、工場内で作物の合成的育成を実現し、従来の圃場概念を根本から覆すものです。

都市農業研究所の楊其長チームは、植物育種工場の創設とその応用に向け、長年にわたり継続的な技術革新に取り組んできました。その結果、作物の高速増殖環境と栄養の連動制御技術装置を開発し、アクセラレーター環境下で作物の表現型を現場でリアルタイムに高精度で取得する手法と、形質の動態予測モデルを構築することで、表現型の環境間予測を実現しました。作物の「高速増殖」と「精密選抜」を一体化するための重要な技術的課題を突破し、植物育種工場に4.0版の核心機能を備えさせ、我国の種子産業における科学技術イノベーションの推進に重要な支援を提供しています。

本研究は、国家重点研究開発計画および中国農業科学院の科学技術イノベーションプロジェクトなどの助成を受けました。

論文のリンクを添付します：

https://doi.org/10.1016/j.molp.2026.07.017

出典：中国農業科学院都市農業研究所