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武汉研发全国首个水稻基因组智能育种系统(图)

    来源:长江日报   “传统水稻育种需要8至10年,现在有了这个水稻基因组智能育种系统后,只2-3年即可选育出育种家需要的水稻品种。”近日,在湖北省武汉市汉阳区健康谷的武汉双绿

    来源:长江日报

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      “传统水稻育种需要8至10年,现在有了这个水稻基因组智能育种系统后,只2-3年即可选育出育种家需要的水稻品种。”近日,在湖北农用地商住地工业地武汉农用地商住地工业地市汉阳区健康谷的武汉双绿源创芯科技研究院有限公司看到,由国家“千人计划”专家、育种专家、双绿源研究院院长周发松博士研发出来的全国首个水稻基因组智能育种系统面世。他们团队正在将植物全生育期智能育种工厂同绿色基因芯片相结合,打造并推出全新的水稻基因组智能育种系统,它的推广应用将大幅度提高育种效率。

      “以前育种专家通过杂交技术在田间培育种苗,需要等到植株长大,通过肉眼观看确定是否符合要求。然后再回交,等到植株长大,多次回交后才能确定其稳定性。有了现在这套智能育种设备后,至少减少了一半育种时间。”周发松说。

      这套全国首个水稻基因组智能育种系统主要由育种基因芯片、LED人工光源、全生育期育种工厂三大板块组成,基因芯片相当于整个智能育种工厂的大脑系统,由它通过大数据扫描来判断培育出来的种苗是否符合育种家的需要。这种育种基因芯片的研发成功再加上LED人工光源、全生育期育种工厂的配套,极大地提高了育种的效率和精准度。

      周发松介绍,作为水稻基因组智能育种系统的核心板块,绿色基因芯片是将张启发院士团队在水稻功能基因组研究和绿色超级稻选育等方面取得的尖端成果作为大数据基础,在已破译的将近4万个水稻功能基因中,把每一个特定的功能基因指纹序列通过大数据分析筛选出来,设计成分子检测探针,转化而成的高科技育种工具。

      在实验室,周发松拿出一块比片状口香糖略大的黑色玻璃芯片介绍道,这是今年6月份刚研发出来的第4代基因芯片,这是在他和团队继成功研制全球首个水稻全基因组育种芯片及其升级版本之后,进行的又一次创新,培育方向以绿色水稻品种为主。现在育种工厂里选育的十多个品种,都是依靠它来做决策。借助芯片筛选,将培育出少打农药、少施化肥、农民容易耕作,但不减产的优质稻种。

      目前,这套芯片样品检测准确率和技术重复率均高达99%,这意味着同一个品种,用芯片检测100次,有99次的结果是一样的。

      育种芯片选育水稻属转基因技术吗?“不是!”周发松说,转基因技术是通过一种基因的人工抽提,重新将其植入物种的遗传改良方法,它不受物种间限制。但是,水稻全基因组育种芯片是帮助育种专家在水稻这一物种中通过杂交,快速识别种苗是否符合育种目标,仍属于杂交育种。

      周发松介绍,过去几十年,新技术使得水稻产量大幅度提高,但农药和化肥的大量使用导致环境污染和食品安全问题突出。全基因组育种芯片通过杂交技术、基因识别,能够寻找到自然界中抗病能力强、口感好、营养高的好种苗。从种植的源头控制住农药、化肥污染。

      他说,居民对安全食品的需求越来越大,双绿源研究院的使命就是利用现代生命科技,培育绿色种子,在全国选择合适农业生态区,通过绿色种植,保证武汉市居民健康安全食品的充分供给。

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