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常规育种技术在现阶段对作物遗传改良过程中育种时效性及产量品质等提高已处于瓶颈状态。正是基于对植物本身潜力发掘的研究，同时结合分子育种的手段，提出了作物分子设计育种这一个新概念：即通过各种技术的整合与集成，在充分了解目标作物各种性状的QTLs，掌握各个基因座的等位变异对表型的效应及考虑每个基因位于染色体上的位置；基因之间存在连锁反应现象的基础上。对作物从基因(分子)到整体(系统)不同层次进行设计和操作，在实验室和田间反复对育种程序中的各种因素进行模拟、筛选和优化，实现从传统的“经验育种”到定向、高效的“精确育种”的转化，大幅度提高育种效率，全面提升育种水平，培育突破性新品种。从而克服了常规育种方法周期长、预见性差、选择效率低等局限性；并通过分子提取、克隆等手段打破物种界限,实现优良基因重组和聚合,能够对农作物品种改良定向选育，继而保证了产量品质上的新突破。