



申报国家重点研发计划,需要系统展示“产业痛点—科学问题—技术路线—团队基础—预期产出”的全链条逻辑。本案例围绕“基于表型组学的玉米耐密株型智能设计育种”,梳理出一套可复用的答辩框架。
一、立项背景与研究现状
玉米是我国第一大作物,增加种植密度是增产的关键,但高密度下倒伏风险加剧、光能利用率下降。培育株型紧凑、耐密抗倒的“理想株型”新品种已成为种业竞争核心。项目基于108份杂交种跨越三个育种时代的遗传规律,揭示优异等位基因持续累积的机制,为智能育种奠定基础。
二、目标设置与技术路线
总体目标:构建“基因-表型-环境”协同调控的玉米耐密理想株型智能设计育种技术体系。三大具体目标:①挖掘耐密株型调控新基因;②建立高通量表型鉴定平台;③构建智能设计育种模型。技术路线遵循“基因挖掘→表型鉴定→模型构建→品种创制”四步闭环,课题间层层递进。
三、研究内容与任务分解
课题一:挖掘2-3个调控叶夹角、株高、茎秆强度等的新基因,解析分子调控网络。
课题二:搭建无人机/地面机器人高通量表型平台,基于深度学习(Mask R-CNN/YOLOv8)实现叶夹角、株高等自动化提取。
课题三:整合SNP标记(50-100万)、功能基因型及表型数据,构建GBLUP、Bayes等基因组选择模型,开发育种决策系统。
课题四:创制耐密新种质/新品种,开展高产示范。
四、研发团队与工作基础
团队负责人发表论文100余篇(H指数42),授权专利18项;骨干获国家科技进步奖、青年创新奖等。牵头5家、参与8家国内顶尖育种单位,已建成从基因到品种的成熟技术体系。
五、预期成果与风险
预期:构建10-12个核心基因模块库,开发1套育种决策系统,创制耐密品种(种植密度≥5500株/亩,倒伏率≤5%)。针对技术、管理、经费、环境风险已制定详细应对措施。













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