01
奮進中的武漢農科創(chuàng)
開欄語
2020年6月，武漢獲批建設 全國第五、華中唯一的國家現(xiàn)代 農業(yè)產業(yè)科技創(chuàng)新中心，圍繞生 物種業(yè)、動物生物制品、生物飼料 添加劑三大主導產業(yè)，著力打造?“中部農業(yè)硅谷”。?經(jīng)過兩年發(fā)展，武漢農創(chuàng)中 心引進了11位院士，聚集了多項 全國第一、亞洲第一、全球第一 的科研成果、科技項目和龍頭企 業(yè)，一躍成為武漢現(xiàn)代農業(yè)產業(yè) 科技創(chuàng)新的核心承載區(qū)，成為全 國種業(yè)規(guī)模與聚集度最高的區(qū) 域之一。5?月?8?日，武漢國家現(xiàn)代農 業(yè)產業(yè)科技創(chuàng)新中心建設管理 辦公室在光谷揭牌，將進一步推 動完善科技創(chuàng)新機制，推動重大 項目落地落實，推動本土企業(yè)做 大做強，推動各方資源力量聚 合，為農創(chuàng)中心的建設努力形成 武漢機制。?本周起，武漢市農業(yè)農村局 聯(lián)合長江日報，在《大地周刊》開 啟“奮進中的武漢農科創(chuàng)”專欄， 帶您近距離感受科技創(chuàng)新帶給 傳統(tǒng)農業(yè)的顛覆性革命，講述農 產品從實驗室走向田間地頭的 不凡歷程。
?在中國種子生命科學技術中心，水稻科研人員正在人工氣候室觀察耐?熱實驗中的水稻結實狀況。?
■長江日報記者周韌 通訊員張薇 李貝?
“微雨眾卉新，一雷驚蟄始。田家 幾日閑，耕種從此起。”今年春耕時節(jié)， 長江中下游稻區(qū)的農戶們紛紛種上了 一個漢產新品種——“荃優(yōu)?607”。高 產、粗桿、抗倒伏、耐高溫低溫、一級米 品質……據(jù)介紹，“荃優(yōu)?607”由在漢央 企——中國種子生命科學技術中心選 育研發(fā)，集成眾多優(yōu)異基因，被譽為“全 能型水稻”。“全能水稻”的背后，是“種子國家 隊”的強力技術支撐。2010?年，中國種 子集團入駐武漢東湖高新區(qū)，建設生命 科學技術中心，并成立“基因分型”團 隊，瞄準世界前沿種子科技，牢牢鎖定 水稻育種芯片研發(fā)，12年來成功研發(fā)出 系列水稻育種芯片，有力賦能綠色優(yōu)質 水稻新品種的選育。
水稻研發(fā)機構紛紛入駐武漢
“湖廣熟，天下足”。湖北是水稻種 植大省，常年種植面積3500萬畝左右， 面積和產量均居全國前列，全省優(yōu)質水 稻種植比例達到?90%以上。作為國家 中心城市，武漢匯聚中部最雄厚的科教 實力，政企研形成合力，吸引水稻研發(fā) 機構紛紛入駐。
2012年，中國種子生命科學技術中 心在漢推出全球第一張水稻全基因組 育種芯片，掀起水稻育種的一場革命。該中心葉榮建博士介紹，傳統(tǒng)育種多靠 經(jīng)驗，不確定性很強，不適合大規(guī)模的 商業(yè)化育種體系。而育種芯片通過匯 集有代表性特征的水稻?DNA?信息，可 以提前找到遺傳背景優(yōu)秀的水稻父本 和母本，并對其后代的表現(xiàn)進行預測和設計，通過擇優(yōu)篩選，可以使整個育種周期縮短一半。?育種芯片誕生以來，已累計為全國?60?多家企事業(yè)單位和科研院所提供了 檢測服務。“育種芯片的功能就像‘體 檢’”，葉榮建解釋說，芯片在品種培育過程中凸顯三大優(yōu)點：避免近親繁殖， 防止遺傳缺陷放大；大幅提升優(yōu)秀基因 聚集的概率，實現(xiàn)優(yōu)中選優(yōu)；可以給新品種定制一張“專屬身份證”，使知識產權保護更有力?！盎蚍中汀眻F隊負責人張小波博 士介紹，2011年研發(fā)成功的全球首張水稻全基因組育種芯 片 ，被命名為RICE6K。其后，團隊通過持續(xù)更新迭代，豐富不同場景的應用功能，先后成功研發(fā)?RICE60K、RICE90K、RICEFM8K及RICEQTN300等3個系列共4?款功能各異的芯片產品，形成一流的育種芯片方陣。
“全能水稻”獲廣大種植戶認可
在漢產優(yōu)質水稻新品種“荃優(yōu)607”?的選育過程中，“基因分型”團隊的育種 芯片就起到了關鍵性作用。在眾多基 因優(yōu)異的水稻父本和母本中，育種專家 對高產量、粗桿、抗倒伏、耐高溫低溫、 米質好等性狀指標進行精挑細選，然后 進行優(yōu)勢集成和雜交選育，全過程優(yōu)中 選優(yōu)，育出的品種堪稱“萬里挑一”。歷 時近十年，終于培育出這款各項指標均 表現(xiàn)突出的“全能水稻”。
2020?年，“荃優(yōu)?607”通過國家新品種審定，隨后在長江中下游地區(qū)進行試種、推廣。耐高溫低溫、抗倒伏、米質好，畝產高達1700?斤，短短兩年時間，?“荃優(yōu)?607”市場推廣面積已飆升至150萬畝，獲得廣大種植戶的歡迎和認可。
“全能水稻是相對而言的，選育工 作永無止境?！睆埿〔ú┦空f，中國幅員 遼闊，地理環(huán)境復雜多變，這為育種芯 片提供了豐富的應用場景，“只有不斷 研發(fā)適應實際場景需要的育種芯片、不 斷提升芯片的算法能力，才能滿足種業(yè) 高速發(fā)展的需要?！?
種子芯片一代比一代精準?
張小波介紹，自成功研發(fā)全球首張?水稻全基因組育種芯片以來，“基因分型”團隊研發(fā)的3個系列芯片初具規(guī)模 體系，能夠針對不同用途，具有很強的適應性。
張?小?波?說?，RICE6K、RICE60K、?RICE90K?系列芯片，是基于近?1000?份 親本材料提煉出來有價值的信息加以 利用，更側重于種子的純度鑒定、背景 選擇等功能應用；RICEFM8K系列芯片 的功能側重于少數(shù)重要功能基因鑒定、 背 景篩選等應用場景 ；而?RICEQTN300?系列芯片是團隊最新的研制 成果，其完成了從固相芯片到液相芯片 的跨躍，專注于200多個與重要農藝性 狀相關的功能基因鑒定。
“相比前兩個系列產品，RICEQTN300芯片對種子篩選更加精準，基因選擇面更加廣泛。同時，還實現(xiàn)了液相芯片的國產化，解決了以往固相芯片材料依賴國外進口等問題，可以說實現(xiàn)了‘自主研發(fā)’和‘藏糧于技’。”張小波自豪地說。
站在新時代種業(yè)大發(fā)展的風口，?“基因分型”團隊的腳步從未停頓。談及團隊在芯片研發(fā)面臨的挑戰(zhàn)，張小波說，每研發(fā)一款芯片，團隊平均耗時14個月，例如，RICEQTN300需要從至少?7000多篇英文文獻中提取有用的信息， 并將數(shù)據(jù)整合、分析，在邊實驗邊收集信息的同時，完成芯片腳本的撰寫?！跋?比國家糧食安全和種業(yè)發(fā)展，團隊的付出十分值得?！?/p>
End
來源?|?長江日報