伴随千百年来自然物种进化与人类科技进步，世界农业育种经历了原始育种、传统育种和分子育种三个时代的跨越。生物育种是生物技术育种的简称，属于从转基因育种3.0版跨入智能设计育种4.0版、集各种前沿技术大成的新一代分子育种技术，其中最具代表性的包括培育革命性和颠覆性新品种的全基因组选择、基因编辑和合成生物技术。回顾了国内外农业转基因和生物育种技术的发展历程，分析了我国生物育种面临的严峻挑战，提出了加快我国生物育种技术创新的产业化对策。

小麦赤霉病严重威胁我国粮食和食品安全，培育抗赤霉病小麦品种是解决该病害最经济有效的途径。20世纪90年代后，以扬麦158为代表的扬麦、宁麦系列中抗赤霉病品种的育成和大面积推广有效抵御了长江中下游麦区的赤霉病危害，使我国抗赤霉病育种处于国际领先水平。尽管全球明确了7个抗赤霉病基因，为开展抗赤霉病育种提供了重要支撑，但由于赤霉病抗性机制复杂，实现高抗与高产的协调仍极其困难，抗赤霉病仍是当前及未来我国小麦育种的主要目标。对“十三五”期间我国小麦新品系和审定品种的抗性情况以及我国抗赤霉病育种方面取得的进展进行了综述，并提出了重视挖掘和利用扬麦等推广品种中优异抗性基因、将Fhb1导入扬麦等主栽品种的育种技术路线和重视表型精准鉴定等建议，以期为实现我国抗赤霉病育种突破提供借鉴。

小麦（Triticum aestivum L.）是世界上主要的农作物之一，在粮食安全供应中发挥重要作用。在过去的几十年，由于小麦基因组复杂和遗传转化困难，导致小麦的基础和应用研究落后于其他谷类作物。2014年小麦基因组编辑取得了显著进展，进而促进了小麦生物技术的发展。综述了CRISPR/Cas9技术在小麦育种中的研究进展，简单介绍了CRISPR/Cas9基因编辑技术的发现、原理和优缺点，指出小麦基因编辑过程中农杆菌介导的遗传转化较粒子轰击法可降低转基因沉默频率，未来将成为基因编辑过程中主流的遗传转化方式；优化sgRNA的启动子、选择同源保守序列做为靶点可以提高基因编辑效率；新开发的碱基编辑器和prime editor需引入更多突变类型。展望了进一步提高小麦基因编辑效率和安全性的可行性，以期为未来小麦育种工作提供参考。

玉米是我国重要的粮食作物和饲料作物，虫害和杂草防治是我国玉米生产面临的重大瓶颈问题。转基因抗虫耐除草剂玉米的应用能够减少农药使用量，在提高玉米产量、提升玉米收获品质方面具有重要作用。自1996年国外转基因抗虫耐除草剂玉米商业化应用以来，有效控制了玉米螟和草地贪夜蛾等鳞翅目害虫的为害，降低了除草成本，经济效益、社会效益和生态效益十分显著。对近10年来全球和我国转基因抗虫耐除草剂玉米的产业化发展现状进行了综述，分析了我国转基因抗虫耐除草剂玉米产业化面临的机遇与挑战，并为加快推进我国转基因玉米产业化应用提供了建议。

小麦赤霉病是危害小麦安全生产的重要病害之一，种植抗病品种是防治赤霉病最经济有效的手段。目前在生产上应用的抗源很少，越来越多的研究者将目光转移到小麦的近缘属种，寻找新的抗源以及寻求新的育种突破。携带抗性基因的外源染色体可以通过染色体工程手段以附加系、代换系和易位系等形式导入小麦。综述了将大赖草等多个小麦近缘种的抗赤霉病基因导入普通小麦、创制抗病外源种质和育种利用的最新研究进展，以期为小麦抗赤霉病育种提供参考信息。

在全球人口增长和耕地减少的双重压力下，农业的可持续发展迫在眉睫。生物防治通过利用天敌、微生物等有益生物抑制害虫和病原体，展现出巨大的潜力，是现代农业病虫害防治的有效途径。概述了生物防治在农业可持续发展中的重要性及其在保护生物多样性和环境中的积极作用，详述了害虫天敌的应用、有益微生物防治植物病害、拮抗菌筛选技术的发展，以及组学技术和纳米技术的应用。最后，提出若干改进策略，旨在为生物防治相关研究和实际应用提供有价值的参考和指导，从而提高对生物防治技术的认识和应用，促进农业可持续发展。

随着转基因产品商业化种植面积不断增加、国际贸易日趋频繁，对转基因生物安全管理提出了更高的要求。转基因产品检测技术作为安全评价的关键环节，逐渐引起了各国政府的关注。目前，针对转基因产品的快速检测方法层出不穷，但这些检测方法对于设备、试剂和专业的实验人员均有较高的要求。因此，为了有效支撑转基因相关产业的发展和管理，亟需建立一种高灵敏度、高特异性及高效的转基因检测技术。基因组编辑技术是近年来迅速发展的一类遗传修饰技术，其代表技术——CRISPR/Cas技术，更是极大地推动了生物技术的发展。CRISPR/Cas技术除了被应用于基因编辑领域，也逐渐被应用于核酸分子检测领域。基于此，以转基因产品检测技术为立足点，从CRISPR/Cas的检测原理、检测效果等技术层面分析了CRISPR/Cas检测技术发展的必然性，并对其在转基因产品检测上的应用前景进行展望，旨在为我国转基因产品快速检测和有效监管工作提供资料，对于保障我国转基因产品贸易的顺利进行具有重要意义。

玉米是我国重要的粮食作物和饲料作物。目前转基因技术作为生物育种技术的代表，已成为国际上育种的前沿和核心技术。世界各国利用转基因技术相继研发了具有多种优良性状的转基因玉米，创造了巨大的经济效益；同时统一、有效的监管措施是转基因玉米研发、推广和商业化的重要基础。食用安全性评价是有效监管的前提。针对转基因玉米的商业化和控制玉米重要性状基因的研究进展进行了综述，并对转基因玉米的食用安全性评价进行归纳分析，以期为我国转基因玉米的研发、管理和推广提供理论参考。

镰刀菌引起的赤霉病和根腐病是威胁多种粮食作物安全生产的真菌病害，可引起粮食减产和谷物品质降低。田间受镰刀菌感染的谷物也会在仓储过程中造成粮食劣变和毒素污染等问题。镰刀菌通过形成侵染结构、合成细胞壁降解酶(cell wall degrading enzyme, CWDE)及毒素抵御宿主防御反应破坏植物组织完成侵染。毒素是病原真菌的重要致病因子，植物通过化学修饰和化学分隔等形式将毒素与基质结合、泵出胞外以降低毒素的植物毒性。通过杂交育种或转基因技术对解毒基因进行改良利用是防控镰刀菌病害及毒素污染的有效途径之一。综述了侵染过程中毒素等次生代谢产物在病原菌和植物互作及病害发展过程中的作用机制，以期为植物抗病育种和镰刀菌病害及毒素防控新策略的研发提供依据。