方向一：草食家畜种质资源全景组学测定
系统化收集、保存和整合国内外草食家畜种质资源，开发高精度的表型组智能测定技术，制定多模态数据采集规范，构建国家级草食家畜全景多维组学标准化数据库，抢占后基因组时代草食家畜生物育种的前沿制高点。通过系统评估种质特性与育种价值，为草食家畜的品种保护、性能提升和精准育种提供全面的数据支撑。围绕种质资源收集保存、深度全景组学测定、种质资源特性评价等开展攻关。
方向二：草食家畜重要性状形成机制解析
在全景多组学精准测定技术获得的草食家畜性状表型和基因型数据基础上，应用生物统计、机器学习、人工智能与系统生物学等方法，挖掘和验证重要性状形成的遗传基础及分子调控网络，解析优异性状形成的复杂调控机制，打通宏观表型与微观基因型间的多维度、跨尺度关联，为建立全基因组选择育种新方法和智能化分子设计育种价值评估体系提供数据基础。围绕牛羊重要经济性状的功能基因挖掘、牛羊重要经济性状的功能基因验证、牛羊优异性状形成的调控网络解析等开展攻关。
方向三：草食家畜分子设计育种技术体系研发
集成创新全基因组选择、新型基因编辑工具开发、基因高效聚合、胚胎体外工程化生产和干细胞体外育种等技术，建立关键技术环节可控的草食家畜智能化分子设计育种技术体系，助力优良种源的快速高效创新。围绕牛羊全基因组智能选择育种新技术、牛羊优良基因精准编辑和快速聚合技术、牛羊繁育周期精准控制技术等开展攻关。
方向四：草食家畜种质创新与良种培育
依托优异的草食家畜种质资源和基因资源，利用分子设计育种技术，快速提升草食家畜主导品种综合生产性能，培育具有更新替代潜力的未来主导品种。围绕奶牛种质创新与良种培育、肉牛种质创新与良种培育、羊种质创新与良种培育等开展攻关。