持续增长的人口和不断变化的环境与气候，对全球的粮食安全产生严重挑战。作物育种被认为是应对挑战的最重要手段。但是，限于作物生长周期长等因素，目前几种主要作物的改良速度远远不能满足未来的需求。

在Nature Plants近期发表的文章"Speed breeding is a powerful tool to accelerate crop research and breeding"中，Amy Watson, Sreya Ghosh等研究人员提出了一种叫做“Speed Breeding”的方法，它大大缩短了育种时间，加速了作物育种的研究进度。试验表明，在完全封闭的环境可控的人工气候室中，采用Speed Breeding方法，可以加速包括表型分析、突变研究、遗传转化在内的植物研究内容。该方法的核心是延长光照时间加速作物发育速度、提前采收并使用未成熟种子，从而减少生长周期。通过单粒传(SSD ) 方法快速循环，并可适应大规模作物改良计划。对于春小麦、硬粒小麦、大麦、鹰嘴豆和豌豆，Speed Breeding可实现每年繁育6代，油菜可实现每年繁育4代，而在普通温室条件下，以上作物仅能完成繁育2-3代。

本文研究人员预计：将速度育种与其他现代作物育种技术（诸如高通量基因分型、基因编辑等）相结合具有巨大潜力，加速作物改良速度。

图1 SpeedBreeding加快主要作物的研究和育种速度

a, 调整光照时间，加快作物发育；b, 收获未成熟种子，缩短种子到种子的时间

图2 与对照（右）相比，Speed Breeding（左）加速植物生长和发育

图3 小麦和大麦在Speed Breeding下的成株表型

Watson A, Ghosh S, Williams M J, et al. Speed breeding is a powerful tool to accelerate crop research and breeding. Nature Plants, 2018, 4: 23–29. 

扩展阅读：

高光谱成像与卷积神经网络相结合的水稻种子品种鉴定

CropQuant：可扩展的自动化作物监测和性状测量田间表型分析平台

Scientific Reports：利用蛋白质绝对含量快速评价种子活力

Plant Methods：利用k近邻算法（k-NN）分析芒草萌发种子表型图像

基于核磁共振（NMR）测量的高通量种子分选平台