基于“穩糧增豆”糧豆復合種植的科學需求，創新選育抗豆類除草劑糧作品種，研發配套關鍵技術和機械，組織生態適應性研究，構建高效育種和示范推廣體系。

基于農作物種業轉型升級對重要基因和新種質的需求，利用多個育種群體，在目標環境下開展多年、多點、多組學測試，構建育種大數據，在育種過程中高通量挖掘關鍵基因，創制和篩選優良新種質。

剖析我國主要農作物雜種優勢群的形成和改良規律，闡明雜種優勢形成的遺傳和分子機理，建立不同作物雜種優勢的預測模型，促進強優勢農作物雜交種的分子設計和培育。

大規模挖掘優異新基因并解析其遺傳調控的分子網絡，破解重大品種的底盤遺傳基礎，提升定向設計育種的工作效率和效果。

5、氮高效利用的遺傳基礎與調控網絡

加強作物氮高效利用的遺傳基礎研究，培育高產和氮高效協同改良的新品種，在減少氮肥投入的情況下持續提高作物產量。

利用智慧農業工具，開展數字育種技術創新及配套體系創建，升級打造農作物精準育種平臺，加速推進我國進入智能設計育種4.0時代。

運用遺傳學、組學、生物信息學和合成生物學等先進技術，闡明作物品質復雜性狀的遺傳學基礎，解析分子調控網絡，為創制優質種源、增進全民健康奠定基礎。

闡明主要作物中光合機器發育、調控、延壽及抗逆的分子機理，揭示植物光保護、光呼吸的新機制，破解作物光合效率與環境的互作機制，構建作物高光效的調控網絡，奠定主要農作物高產育種的重要基礎。

以橡膠樹、香蕉、木薯等重要熱帶作物為研究對象，挖掘調控產量和品質形成的關鍵基因，闡明產量和品質性狀之間的互作調控網絡，揭示復雜性狀的遺傳演化機制，為創制高產優質新種質奠定基礎。

通過對優良性狀的解析制定多基因表達調控的環路設計方案，整合不同優良性狀的調控網絡和互作機制，完善多基因、大片段與染色體水平的基因操作等底盤技術，對優化的目標性狀組合進行設計合成，最終實現設計育種的目標。

挖掘有重要育種價值的園藝作物基因，并用于創制新種質，選育具有自主知識產權的優異品種，促進園藝產業打贏種業翻身仗、保障周年供應、實現高質量發展。

聚焦克服設施逆境和連作障礙的需求，解析園藝作物響應設施逆境和連作障礙的關鍵基因調控網絡及分子機制，奠定園藝作物品種基因改良和綠色環控技術研發的理論基礎。

研究接穗-砧木嫁接親和/排斥互作機制，鑒定決定愈合及后期表型關鍵基因，量化嫁接愈合進程溫、光、水、肥環境管理參數，篩選優良砧木品種，創建愈合期多元綜合感知與控制系統。

解析害蟲免疫調控機制，開發靶向抑制害蟲免疫系統的新型農藥，提升殺蟲效率，減少殺蟲劑使用，促進農業綠色可持續發展。

挖掘原創性分子靶標，創新分子設計技術，創制高效、低風險的綠色農藥，加強產業化及應用推廣，持續提升病害防控效能。

解析重大害蟲跨境遷移規律及群聚成災機制，創新智能化監測預警系統及區域性綠色防控技術，實現遷飛性害蟲精準預警及科學防控。

選育耐鹽堿植物，篩選噬鹽微生物，突破改良共性技術和水肥個性關鍵技術，創制改土新材料新裝備，形成以種適生作物生物學基礎與潛力提升的解決方案。

探索構建不同區域高產農田土壤腐植酸組分含量與比例指標體系，利用秸稈高效轉化黃、棕、黑腐植酸技術，快速增加土壤有機碳，提升耕地地力。

創建集食物豐產、優質和資源持續利用于一體的耕作制度區劃新方法，制定耕作制度精準區劃，優化邊際土地利用，提升食物產能。

開展大規模、智能化、高精度表型測定，結合創新基因組檢測與分型技術，實現基因組精準選種選配，促進畜禽新品種培育與配套系選育。

根據畜禽遺傳背景、生長階段、生理狀態、養殖規模的不同構建其動態營養需求模型，采用AI影像評估畜禽營養狀態，通過智能飼喂技術等進行精準營養與調控，提升畜禽飼料利用效率。

建立適于地方畜禽遺傳資源抗逆表型鑒定評價方法，闡明抗逆表型形成中遺傳與環境因素互作關系，促進地方畜禽遺傳資源的保護與利用。

充分發掘調控畜禽的生長速度、飼料轉化利用與代謝、繁殖性能相關的分子機制與關鍵基因，運用前沿的育種技術手段，創制節糧高繁殖性能的畜禽新品種。

創新應用動物體細胞克隆技術、活體采卵體外受精技術、同期發情超數排卵胚胎移植技術、單精注射技術等高效繁殖技術，加快優良個體的遺傳資源利用，保護利用瀕危種質資源和縮短育種進程。

圍繞養殖到屠宰全鏈條，系統集成風險識別和生物安全防控技術，建立動物疫病區域凈化模式，保障畜牧業持續健康發展。

研究新發與重現動物疫病病原感染致病、病原拮抗或逃逸宿主天然免疫、病原的抗原結構及其誘導保護性免疫應答的分子機制，為疫病防控技術與產品的創新奠定理論基礎。

創新計算生物學和前沿育種技術，開展水產優異種質資源精準鑒定，繪制種質表型和基因型全景圖譜，創制突破性新種質，加快填補水產種業空白。

闡明漁業碳匯形成過程與機理，建立計量標準，創新擴增途徑，推動漁業碳匯產品市場化交易實踐。

解析優異水產品種形成規律，挖掘一批優異新基因資源，創制更多的優異新種質，力爭在遺傳多樣性規律解析、多組學數據整合、重大品種形成規律分析等方面取得新突破。

創制面向生命和生長環境信息的高精度傳感器，建設人機協同的多尺度、多生境、多區域動植物數據信息采集體系，實現表型性狀的高通量精準獲取與智能解譯，促進智慧農業發展。

數字化表征農田作業系統土壤-機器-作物互作的力學行為和演變規律，創新多元異構互作信息的機載協同感知、實時在線監測和自適應調控技術，創立機器作業新原理、新方法和新機構，創制高性能智能農業裝備，促進現代農業高質高效綠色發展。

創建高效的“天-空-地”一體化的農情信息感知系統，創新AI+大數據結合知識驅動的智能監測、智慧決策技術，推動農業生產邁入可感知、可定量、可計算、可調控和可預測的智慧生產階段。

系統鑒定重要野生種、農家種、育成品種遺傳與表型特征，挖掘農業生物種質資源在馴化和改良以及區域適應過程中的全景組學基礎與多樣性產生機制，建立雜交育種和單倍體育種以及多倍體育種的技術體系，大幅度縮短育種年限。

建立作物基因定向進化的新方法，充分挖掘重要基因新等位型，突破現有種質資源限制，與理性設計相結合，實現根據生產需求人工“定制”優異性狀，實現關鍵蛋白在分子水平的模擬自然進化，提供關鍵功能位點的人工進化新方法。

35、多基因疊加操作技術

開發針對微效多基因決定性狀的多基因操作技術體系，挖掘與利用更多目標性狀，克服目前單基因決定的性狀發掘與利用的局限，提升其在種業創新應用中的價值。

建立大家畜的多能性干細胞系，通過體外配子誘導分化，體外胚胎制備與基因組篩選相結合，突破體內發育的固有時間周期，極大縮短育種的世代間隔，加速育種進程，努力克服現有育種體系存在的固有世代間隔，特別是縮短大家畜世代間隔時間。