联盟动态

湖北育种上“芯”! 基因组育种培育效率提高了50%

 时间:2024-10-17

加强基因编辑、基因组育种等技术和产品开发,是湖北加快培育新质生产力,在未来产业前瞻布局上的重点举措之一。作为种质资源大省,湖北正扩面提速开展生物育种产业化,依托基因芯片技术,培育出越来越多的优质新品种。

盛夏时节,在湖北省农科院的试验田里,优质高产的明星稻种“亚两优美香新占”正在茁壮成长,粮食作物研究所的杂交稻团队正致力于对该品种的进一步培育升级,除了传统的大田选育方法,这次还增加了一个特别环节——接受基因芯片的“考核”,以期更高效地筛选出具有特定功能基因的品种。湖北省农科院粮作所杂交稻团队助理研究员吴艳表示:“过去水稻育种主要依赖大田经验,现在我们借助基因芯片和基因诊断平台,能够快速鉴定出含有目标功能基因的植株,大大提高了育种效率。”

从试验田里收获的水稻种子,被送来了20公里外的这座“神秘工厂”,记者看到,上万株小小的水稻秧苗正在人工气候室里接受筛选,这就是双绿源植物工厂,在模拟自然环境的同时,还能克服地理、季节等自然条件对作物生长的限制,送来的种子就像被装上了“加速键”,比普通育种进程快了一倍。武汉双绿源创芯科技研究院有限公司育种研发经理冯芳介绍,双绿源植物工厂通过精确控制作物生长环境,结合育种团队丰富的种植经验,可以实现一年4-6季的种植,将传统育种需要6—8年的时间缩短至一半,育种效率提高了50%。

0.webp.jpg

双绿源植物工厂

基因芯片育种,能够实现作物目标性状的优化组合。在水稻杂交过程中,两株不同水稻的杂交会产生无数个新组合,要在这无数组合中找到需要的那个,难度是非常大的,但通过基因芯片技术,可以提前预测不同组合的效果,实现精准育种。武汉双绿源创芯科技研究院有限公司董事长周发松表示:“我们的芯片育种相当于一个汽车的组装线,将不同亲本的近6万个基因进行组合,选出最佳的组合,以培育和优化品种。这在国内种业中是首次实现芯片育种的体系化。”

1.webp.jpg

双绿源基因芯片

无论是基因芯片还是植物工厂,都不仅仅局限于水稻育种,在油菜、番茄和玉米等作物中同样应用广泛。

2011年,周发松博士在国家种业创新平台的推动下,成功研制出全球首张水稻全基因组育种基因芯片。但基因芯片的国产化进程却困难重重,包括芯片设计、生产、封装和育种应用在内的关键环节的技术突破面临着前所未有的挑战。今年,双绿源创新团队搭建了数字化种子“图书馆”——基因诊断平台,将水稻、玉米等作物的基因信息转化为数字化存储,为种质资源赋予了独特的“身份证”;与拉索公司的联合攻关,破解基因芯片国产化难题。武汉双绿源创芯科技研究院有限公司产品研发经理龚佃明说:“我们通过数据库筛选出最优的基因组合,直接用于大田种植。我们是全国首家研发出水稻基因芯片的企业,也是首家利用电子化数据库的企业。”

2.webp.jpg

双绿源基因诊断平台

卡脖子技术的突破,离不开湖北的振“芯”计划。武汉拥有科研资源和较为完整的种业产业链,在全国最早提出要打造中国种都,以国有企业开展专项运营,帮助像双绿源这样的公司进行技术升级。与此同时,湖北作为种质资源大省,为推动湖北种业振兴行动,省政府拿出“真金白银”强优势、补短板、固根基,2021—2025年每年安排5000万元种业高质量发展资金用于农业种质资源保护与利用、生物育种技术研发和新品种选育。


联盟动态
  • “绿色生态农业论坛”暨国家现代农业与食品前沿产业技术创新战略联盟2023年会在雄安新区成功举办

    “绿色生态农业论坛”暨国家现代农业与···

  • 芯片育种公司双绿源获隆平生物数千万元战略投资

    芯片育种公司双绿源获隆平生物数千万元···

  • 祝贺!联盟成员周俭民研究员获2023未来科学大奖生命科学奖!

    祝贺!联盟成员周俭民研究员获2023···

  • 华中农大张启发院士/南京农大万建民院士团队“背靠背”克隆出水稻显性雄性不育基因

    华中农大张启发院士/南京农大万建民院···

  • 祝贺!联盟成员董莎萌教授

    祝贺!联盟成员董莎萌教授

  • 联盟秘书长张兴平博士在第七届国际瓜类作物学术大会上做主旨报告

    联盟秘书长张兴平博士在第七届国际瓜类···