植物育種者的關(guān)鍵作用之一是通過(guò)開發(fā)具有理想性狀的品種來(lái)提高作物生產(chǎn)力，以養(yǎng)活不斷增長(zhǎng)的人口?；蚪M學(xué)和表型組學(xué)的合并-其中基因組學(xué)是指對(duì)生物體的整個(gè)DNA序列的研究，而表型學(xué)是對(duì)可觀察特征的充分解釋，這給育種策略帶來(lái)了新的面貌。本文從高通量表型分析、基因組選擇、作物改良的人工智能平臺(tái)等方面介紹了該技術(shù)的研究進(jìn)展。冠狀基因組學(xué)和表型成像似乎可以產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因或超級(jí)氣候適應(yīng)性植物，從而在可持續(xù)條件下提高產(chǎn)量。盡管其前景光明，但仍有一些問(wèn)題需要考慮，如數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化，道德問(wèn)題和資源限制。后來(lái)的發(fā)展讓人們思考技術(shù)領(lǐng)域，如互聯(lián)網(wǎng)，學(xué)科研究以及政策支持，有能力將這些強(qiáng)大的技術(shù)與可持續(xù)農(nóng)業(yè)一起納入糧食安全的保證，最初的合作不需要制造技術(shù)中心，包括基因組和表型數(shù)據(jù)，可以幫助育種者實(shí)現(xiàn)作物開發(fā)的手腕精度，從而建立強(qiáng)大的農(nóng)業(yè)系統(tǒng)能夠克服環(huán)境壓力。主要介紹了以下內(nèi)容：

1、農(nóng)業(yè)基因組學(xué)和表型學(xué)的歷史演變

基因組學(xué)和表型組學(xué)對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生了重大影響，早期育種技術(shù)為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)奠定了基礎(chǔ)，基因組研究的里程碑推動(dòng)了農(nóng)業(yè)創(chuàng)新，基因編輯技術(shù)促進(jìn)了作物品種的改良，表型組學(xué)的發(fā)展有助于增強(qiáng)作物性能，兩者的結(jié)合為下一代育種策略鋪平了道路，以應(yīng)對(duì)全球環(huán)境變化對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的挑戰(zhàn)。

2、農(nóng)業(yè)育種中的基因組學(xué)

基因組技術(shù)如標(biāo)記輔助選擇、基因組關(guān)聯(lián)研究和 CRISPR 基因編輯技術(shù)等，對(duì)農(nóng)業(yè)育種產(chǎn)生了重大影響，有助于提高作物改良和糧食安全，但也面臨監(jiān)管障礙和消費(fèi)者接受度等問(wèn)題。

3、農(nóng)業(yè)育種中的現(xiàn)象學(xué)

表型組學(xué)在農(nóng)業(yè)育種中通過(guò)高通量表型分析平臺(tái)、先進(jìn)成像技術(shù)和傳感器等，對(duì)作物特征進(jìn)行全面評(píng)估，整合數(shù)據(jù)對(duì)于提高農(nóng)業(yè)效率和決策至關(guān)重要，智能育種方法考慮氣候適應(yīng)性和植物多樣性，數(shù)據(jù)整合工具如 Metabo Analyst 和 Consensus Path DB 有助于分析代謝組學(xué)數(shù)據(jù)和理解生物過(guò)程。

4、整合基因組學(xué)和表型學(xué)：方法和途徑

整合基因組學(xué)和表型組學(xué)需要開發(fā)框架、有效管理數(shù)據(jù)和應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)及人工智能，案例研究展示了這些方法的有效性，但仍需解決表型組學(xué)中的挑戰(zhàn)和提高機(jī)器學(xué)習(xí)模型的可用性和準(zhǔn)確性。

5、整合基因組學(xué)和表型學(xué)的益處

整合基因組學(xué)和表型組學(xué)在農(nóng)業(yè)育種中有諸多好處，包括提高育種精度、加速育種周期、改善作物性狀和產(chǎn)量、增強(qiáng)作物對(duì)氣候變化和各種壓力的抗性，有助于實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性和糧食安全。

6、挑戰(zhàn)和局限

整合面臨技術(shù)和操作障礙、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和互操作性問(wèn)題、倫理和監(jiān)管考慮以及成本和資源限制等挑戰(zhàn)，需要解決這些問(wèn)題以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)育種的成功整合。

7、未來(lái)方向和新趨勢(shì)

整合代表了農(nóng)業(yè)育種的重要進(jìn)展，未來(lái)方向包括通過(guò)基因組選擇增強(qiáng)遺傳增益、應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)加速作物改良、采用協(xié)作和跨學(xué)科研究方法以及政策和資金支持，以應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)并促進(jìn)可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。