植物工廠快速育種技術研究進展＊

劉鎧哲，劉厚誠（華南農業大學，廣州 510642）

隨著全球人口的不斷增加，人們對食物的需求量與日俱增，同時對食物的營養與安全提出更高要求。培育高產優質的作物是解決食物問題的重要手段。然而傳統的育種方法培育優良品種需要的年限非常長，限制了育種的進展。對于一年生的自花授粉作物，從最初的親本雜交到產生一個新品種可能需要10～15 年的時間[1]。因此，為了加快作物的育種進展，亟需提高育種效率，縮短世代時間。

快速育種是指在全封閉受控環境生長室中，通過控制環境條件來最大限度地提高植物發育速度，加速開花和結果，從而縮短繁殖周期[2]。植物工廠是一種通過設施內高精度環境控制，實現作物高效生產的農業系統，是實現快速育種手段的理想環境。植物工廠內的光照、溫度、濕度以及CO2濃度等種植環境條件相對可控，不受或少受外界氣候的影響[3]。植物在受控的環境條件下，使用最佳的光照強度、光照時間和溫度等，可以加速植物的各種生理過程，特別是光合作用和開花，從而縮短作物生長世代時間。利用植物工廠技術調控作物生長發育，提前采收果實，只要少量具備發芽能力的種子，就可以滿足育種需求。

影響作物生長周期的主要環境因素

光周期

光周期是指一天中光照期和暗期的長短交替變化。光周期是影響作物生長、發育、開花和結實的重要因素，通過感應光周期的變化，作物可以從營養生長轉變為生殖生長，完成開花結實[4]。……