实验室里,王凯(右)正在指导同事做实验。 近日,记者走进湖南隆平高科种业科学院的育种基地时,科研人员王凯正在将盛装水稻DNA样品的孔板放入高通量基因分型系统。系统自动扫描基因组,就可获取品种、抗病、抗虫等性状基因型数据,这些数据将协助育种家在田间选择最优的育种材料。这一操作是隆平高科分子设计育种体系的一部分。
种业是农业的“芯片”,种源已经成为创新底座。分子设计、全基因选择、基因编辑以及人工智能等智能育种技术的融合应用,可实现对品种精准定向培育,无疑是未来种业的“扛把子”,行业内也称育种4.0“智能育种”。湖南省在智能育种领域探索创新,走在全国前列。
“过去,传统育种主要靠育种人眼睛看、尺量和秤称,对于一个性状的判断往往要等到完全成熟,育种周期长且难度大,至少需要8年至10年的等待才能培育出一个新品种。现在,通过在实验室开展分子设计分析,实现抗病虫等优异基因的高效选择和设计聚合,使育种效率提升1倍以上。”王凯表示。
通过持续创新,研发人员攻克了抗稻瘟病、抗稻飞虱、抗南方黑条矮缩病,以及“以种适地”等产业痛点问题,改良后的超级稻品种在保证高产优质的同时,进一步增强了品种抗病虫能力,进而提升了品种稳产能力。
目前,分子设计育种主要应用于品种病虫害抗性等育种攻关,且主要针对少数的、较简单的主效基因的设计聚合,而针对性状多、比较复杂的微效多基因控制的数量性状,如产量等,则需要全基因组选择育种,准确度也更高。隆平高科已初步完成杂交中籼全基因组选择模型构建,而且,该模型对产量的预测精度最高达0.66,是目前已公开的水稻全基因组选择产量预测的最高精准度,对生育期等关键农艺性状的预测精度达0.8至0.9。
(据《农民日报》)