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第二次绿色革命由世界粮食理事会第16次部长会议于1990年首次提出，设想的主要目的在于：运用国际力量，为发展中国家培育既高产又富含维生素和矿物质的作物新品种。
其发展趋向有三个方面。
1．在巩固水稻、小麦、玉米育种等第一次绿色革命成果的基础上，向农业其他领域扩展
今后，国际水稻研究所将重点致力于改变植株结构、发展热带地区杂交水稻以及改进水土资源管理、提高水稻生产力的研究。目前，该所同印度、印度尼西亚、朝鲜、马来西亚、泰国合作研究热带杂交水稻，预计5年内可推广应用。有关国际研究中心（所）将加强高粱、谷子、木薯、香蕉等作物的研究，并向林业、渔业等领域扩展。
2．在有效利用灌溉地的同时，向旱地、低地、丘陵山地扩展
旱地、低地、丘陵山地维持着20亿农业人口的生计。鉴于第一次绿色革命仅侧重灌溉和降雨多的条件较好地区，因此新的绿色革命将更多地注意上述低潜力地区。
3．扩大生物技术的研究与应用，开展“基因革命”
预计21世纪组织培养技术可望在马铃薯、草莓、甘蔗、苹果、葡萄、香蕉及多种花卉等作物上进一步扩大利用，并实现产业化。花药培养除已实际应用于水稻、小麦等作物外，将在加速新品种选育中发挥更大作用。家畜胚胎移植技术在奶牛、猪、绵羊、山羊等试验基础上，可望加速扩大实用规模，使胚胎工厂化成为现实。单克隆抗体的研制，将扩大在植物与动物疫病诊断上的实际应用。非豆科作物的生物固氮的突破，将使目前的施肥技术体系发展巨大变革。可见，21世纪新的绿色革命将成为一场“基因革命”。
20世纪80年代初发展起来的植物基因工程技术能够对植物进行精确地改造，转基因作物在产量、抗性和品质方面有显著地改进，同时也可极大地降低农业生产成本，缓解不断恶化的农业生态环境。人们将这次技术上的巨大飞跃称为第二次“绿色革命”。
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