武漢研發出全國首個水稻基因組智能育種系統

“傳統水稻育種需要8至10年，現在有了這個水稻基因組智能育種系統後，隻2-3年即可選育出育種家需要的水稻品種。”8月22日，記者在漢陽區健康谷的武漢雙綠源創芯科技研究院有限公司看到，由國家“千人計劃”專家、育種專家、雙綠源研究院院長周發松博士研發出來的全國首個水稻基因組智能育種系統面世。他們團隊正在將植物全生育期智能育種工廠同綠色基因芯片相結合，打造並推出全新的水稻基因組智能育種系統，它的推廣應用將大幅度提高育種效率。

“以前育種專家通過雜交技術在田間培育種苗，需要等到植株長大，通過肉眼觀看確定是否符合要求。然後再回交，等到植株長大，多次回交後才能確定其穩定性。有了現在這套智能育種設備後，至少減少了一半育種時間。”周發松告訴長江日報記者。

這套全國首個水稻基因組智能育種系統主要由育種基因芯片、LED人工光源、全生育期育種工廠三大板塊組成，基因芯片相當於整個智能育種工廠的大腦系統，由它通過大數據掃描來判斷培育出來的種苗是否符合育種家的需要。這種育種基因芯片的研發成功再加上LED人工光源、全生育期育種工廠的配套，極大地提高了育種的效率和精準度。

周發松告訴長江日報記者，作為水稻基因組智能育種系統的核心板塊，綠色基因芯片是將張啟發院士團隊在水稻功能基因組研究和綠色超級稻選育等方面取得的尖端成果作為大數據基礎，在已破譯的將近4萬個水稻功能基因中，把每一個特定的功能基因指紋序列通過大數據分析篩選出來，設計成分子檢測探針，轉化而成的高科技育種工具。

在實驗室，周發松拿出一塊比片狀口香糖略大的黑色玻璃芯片告訴長江日報記者，這是今年6月份剛研發出來的第4代基因芯片，這是在他和團隊繼成功研製全球首個水稻全基因組育種芯片及其更新版本之後，進行的又一次創新，培育方向以綠色水稻品種為主。現在育種工廠裡選育的十多個品種，都是依靠它來做決策。借助芯片篩選，將培育出少打農藥、少施化肥、農民容易耕作，但不減產的優質稻種。

目前，這套芯片樣品檢測準確率和技術重複率均高達99%，這意味著同一個品種，用芯片檢測100次，有99次的結果是一樣的。

育種芯片選育水稻屬轉基因技術嗎？“不是！”周發松告訴長江日報記者，轉基因技術是通過一種基因的人工抽提，重新將其植入物種的遺傳改良方法，它不受物種間限制。但是，水稻全基因組育種芯片是幫助育種專家在水稻這一物種中通過雜交，快速識別種苗是否符合育種目標，仍屬於雜交育種。

周發松介紹，過去幾十年，新技術使得水稻產量大幅度提高，但農藥和化肥的大量使用導致環境汙染和食品安全問題突出。全基因組育種芯片通過雜交技術、基因識別，能夠尋找到自然界中抗病能力強、口感好、營養高的好種苗。從種植的源頭控制住農藥、化肥汙染。

他說，居民對安全食品的需求越來越大，雙綠源研究院的使命就是利用現代生命科技，培育綠色種子，在全國選擇合適農業生態區，通過綠色種植，保證武漢市居民健康安全食品的充分供給。（圖片來源於網絡）

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