我國(guó)人均耕地面積不足世界平均水平的40%。當(dāng)前，我國(guó)糧食短缺問(wèn)題主要表現(xiàn)為飼料糧的短缺。飼草作物是一類多樣性豐富的植物群體，不僅能作為牲畜飼料以滿足全球日益增長(zhǎng)的糧食需求，還可通過(guò)生物固碳、減少水土流失等方式提升土壤肥力，促進(jìn)生物多樣性。此外，飼草作物能有效利用邊際土地，為農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展提供重要支撐。正因如此，近年來(lái)飼草作物的研究與育種工作受到了越來(lái)越廣泛的關(guān)注。

近日，Advanced Science在線發(fā)表題為“Forage Crop Research in the Modern Age”研究綜述。該綜述系統(tǒng)梳理了現(xiàn)代飼草育種，涵蓋了主要的飼草品種、典型特征、飼草性狀改良的關(guān)鍵功能基因、前沿育種技術(shù)以及面臨的挑戰(zhàn)和未來(lái)研究方向。飼草綜述主要涵蓋五部分詳細(xì)概述，包括：1）主要飼草作物介紹。系統(tǒng)梳理了豆科飼草和禾本科飼草的主要飼草種類，獨(dú)特特征以及豆科飼草和禾本科飼草的相似性和差異性；2）飼草基因組資源。整理了飼草基因組，群體基因組和泛基因組等研究進(jìn)展，以及在飼草育種中發(fā)揮的重要作用；3）飼草關(guān)鍵性狀的功能基因研究進(jìn)展。總結(jié)了飼草作物抗病、耐逆、產(chǎn)量以及品質(zhì)等性狀的基因功能研究進(jìn)展；4）倍性育種和其它現(xiàn)代育種技術(shù)在飼草的應(yīng)用。梳理了前沿育種技術(shù)，包括單倍體誘導(dǎo)和育種技術(shù)、無(wú)融合生殖、植物遺傳轉(zhuǎn)化和基因編輯技術(shù)、分子模塊設(shè)計(jì)以及基因組選擇等育種技術(shù)；5）未來(lái)研究方向。綜述提出未來(lái)飼草作物研究需要更聚焦于種質(zhì)資源的高效利用、遺傳改良技術(shù)的前沿突破、微生物組的功能挖掘以及智能化整合育種，服務(wù)于綠色、高效、智能化的現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展需求。

代表性飼草作物

A) 紫花苜蓿（Medicago sativa）B) 黃花草木樨（Melilotus officinalis）C) 普通田菁（Sesbania cannabina）D) 百脈根（Lotus corniculatus）E) 箭筈豌豆（Vicia sativa）F) 紅豆草（Onobrychis viciifolia）G) 羊草（Leymus chinensis）H)多年生黑麥草（Lolium perenne）I) 披堿草（Elymus dahuricus）J) 老芒麥（Elymus sibiricus）K) 鴨茅（Dactylis glomerata）L)一年生早熟禾（Poa annua）

北京大學(xué)劉啟昆研究員，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所黃蓋副研究員，林哲龍助理研究員、內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)張志強(qiáng)副教授為論文的共同第一作者。中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所曹曉風(fēng)院士、中國(guó)科學(xué)院植物研究所種康院士，景海春研究員、中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)張英俊教授，王贊教授、蘭州大學(xué)劉志鵬教授為論文的共同通訊作者。中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所鄧嫻青年研究員和蘭州大學(xué)董學(xué)明博士參與綜述撰寫(xiě)。該綜述得到了國(guó)家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、首農(nóng)食品集團(tuán)自立科技項(xiàng)目等項(xiàng)目的資助。

參考文獻(xiàn)：

Qikun Liu, Gai Huang, Zhiqiang Zhang, Zhelong Lin, Xian Deng, Xueming Dong, Zhipeng Liu, Zan Wang, Yingjun Zhang, Hai-chun Jing, Kang Chong, Xiaofeng Cao. Forage Crop Research in the Modern Age. Advanced Science, 2025.