记者日前从吉林省农业科学院获悉,吉林省首个玉米设计育种45K液相芯片——“吉芯玉一号”目前已研发成功并投入使用。这种标准化、轻量化、精准化的全基因组选择育种新方式,无需等待玉米成熟,只需一片小小的叶片,即可精准解读玉米的全部基因密码,高效筛选出优质育种材料,逐步改变东北地区寒地传统育种模式。
“吉芯玉一号”育种芯片,由吉林省农科院生物所、玉米所联合华中农业大学、博瑞迪生物共同研发。作为吉林省首个本土化玉米专属育种芯片,该芯片填补了省内技术空白,经专家团队论证整体技术已达到国内先进水平。
吉林省农科院玉米研究所所长、生物技术首席科学家、研究员刘相国介绍,长期以来,作为种业竞争核心技术和商业机密的全基因组育种技术,国外跨国种业公司一直占据显著优势。近年来,我国育种科研单位正逐渐追赶,推动相关技术应用。然而,吉林省目前玉米育种使用的通用芯片仍存在有效基因位点利用率低、适配性差、检测成本偏高等诸多问题,严重制约了吉林省玉米种业的自主创新发展。
“‘吉芯玉一号’育种芯片就像一套小巧精准的‘基因体检仪’。”刘相国说,研发团队针对吉林省寒地春玉米区的种植和育种特点,依托省内近20年积累的6000余份核心玉米种质资源,从上千万个基因位点中筛选出约4.5万个有效位点,有效可用位点匹配率超98%。经本土化定制升级后,新增抗寒早熟、抗倒伏、籽粒快脱水、本土病害抗性等专属位点,精准贴合吉林省低温霜冻、全程籽粒直收及绿色生态种植等育种核心需求。同时,该团队成功搭建起吉林省首个寒地春玉米杂种优势群专属数据库,全面掌握位点筛选、探针设计、数据分析等核心自主技术。
下一步,吉林省农科院将持续迭代升级基因组育种芯片性能,重点丰富抗逆抗病相关基因位点,开发适用于食用、饲用、加工用等多元化玉米育种场景的专用芯片,并加快技术推广步伐,依托其牵头成立的省作物生物育种联盟,在全省玉米育种单位中开展推广应用。(记者 郑玉鑫)
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