听说过给玉米做基因体检吗?最近,吉林省农业科学院传来一个好消息:他们自主研发的首个玉米设计育种45K液相芯片——“吉芯玉一号”已经成功问世,并正式投入使用了。这可不是普通的技术升级,而是一套标准化、轻量化、精准化的全基因组选择育种新方案。它厉害在哪呢?简单说,不用等玉米成熟,只需要一小片叶片,就能把玉米的全部基因密码解读得清清楚楚,高效筛选出优质育种材料。这对于东北寒地传统育种模式来说,可以说是一次碘伏性的改变。

这款芯片的研发背后,是省农科院生物所、玉米所联合华中农业大学、博瑞迪生物共同投入的成果。作为吉林省首个本土化玉米专属育种芯片,“吉芯玉一号”填补了省内技术空白。经专家团队论证,整体技术已经达到国内先进水平。

为什么这款芯片如此重要?省农科院玉米研究所所长、生物技术首席科学家刘相国研究员给出了答案。长期以来,全基因组育种技术一直是种业竞争的核心技术,也是商业机密。国外跨国种业公司在这一领域占据着显著优势。虽然近年来国内育种科研单位正在奋力追赶,但就吉林省来说,目前玉米育种广泛使用的通用芯片,普遍存在有效基因位点利用率低、适配性差、检测成本偏高等问题,这些短板严重制约了玉米种业的自主创新步伐。

“吉芯玉一号”育种芯片就像一套小巧精准的‘基因体检仪’。”刘相国这样比喻。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大约4.5万个有效位点,有效可用位点匹配率超过98%。经过本土化定制升级后,新芯片新增了抗寒早熟、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、全程籽粒直收以及绿色生态种植等育种核心需求。同时,团队还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,全面掌握了位点筛选、探针设计、数据分析等核心自主技术。
下一步,省农科院将持续迭代升级基因组育种芯片的性能,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。同时,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展开推广应用。可以预见,这款“吉芯玉一号”将在未来改写寒地玉米育种的面貌。
