福建省擁有全國最大的雜交水稻制種基地,為推動水稻分子設(shè)計育種技術(shù)研發(fā)應(yīng)用,福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院建成福建省作物全基因組選擇育種創(chuàng)新平臺,并在11月上旬完成驗收。
該平臺引進(jìn)了全國首臺國產(chǎn)商業(yè)化水稻種子切片機(jī)與高通量基因分型設(shè)備,建成了近3000平方米的水稻表型自動采集設(shè)施,每天可自動采集3萬個水稻基因及生長情況的相關(guān)數(shù)據(jù),為水稻育種提供信息化的參考,提高選育效率。
本世紀(jì)初,受制于分子育種高精尖設(shè)備的缺乏及水稻功能基因組學(xué)研究的不足,使得我國水稻育種技術(shù)主要依靠人工憑經(jīng)驗篩選出優(yōu)質(zhì)的水稻品種,雜交培育新品種,整個周期長、成本高。而在歐美發(fā)達(dá)國家,已通過信息化和智能化技術(shù),利用幾十年發(fā)展積累的育種數(shù)據(jù),在育種過程中的每一個步驟都可以通過大數(shù)據(jù)驅(qū)動,對作物實際的生長情況進(jìn)行模擬預(yù)測,根據(jù)預(yù)測結(jié)果來輔助育種家進(jìn)行雜交組配,提高高品質(zhì)、高產(chǎn)量作物品種的培育成功率。其中,以玉米為例,不僅畝產(chǎn)大幅高于國內(nèi)的玉米品種,且抵御特殊自然環(huán)境的能力也更強(qiáng)。
近些年,隨著我國在水稻基因組學(xué)研究上的突破及先進(jìn)制造業(yè)的齊頭并進(jìn),如我國科學(xué)家在水稻功能基因挖掘與利用上的突破;種子切片機(jī)、高通量表型采集、高通量基因分型、高通量測序儀等設(shè)備的國產(chǎn)化;基因組選擇、基因編輯、水稻單倍體誘導(dǎo)等技術(shù)上的創(chuàng)新。使常規(guī)育種與作物分子育種技術(shù)實現(xiàn)緊密結(jié)合,促進(jìn)了農(nóng)作物育種由表現(xiàn)型選擇向基因型選擇轉(zhuǎn)變,我國正在穩(wěn)步邁向育種4.0時代。
隨著該平臺正式建成,福建省農(nóng)業(yè)科學(xué)院將與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、種業(yè)企業(yè)聯(lián)合開展技術(shù)攻關(guān),利用高通量基因分型、水稻表型自動化采集及稻米品質(zhì)分析等系統(tǒng),通過雙單倍體、靶向測序、基因組預(yù)測等新技術(shù),進(jìn)一步提升水稻品種的產(chǎn)量和品質(zhì)。