一滴水里藏乾坤

水稻育种“芯”体验

天府稻芯一号

扫码看视频，看这群“芯”农人如何让农作物“开挂”。

□四川日报全媒体记者 张彧希

点位
成都市锦江区

基因检测
　　“天府稻芯一号”是一款基于靶向测序技术的水稻育种液相芯片，可以为水稻做基因检测，大大提高水稻育种效率和精准度

提升效率
　　依托“天府稻芯一号”，科研人员可提前在实验室完成基因筛查，提前淘汰无效单株，整体育种周期缩短1/3以上，大幅减少田间种植工作量

四川特性
　　“天府稻芯一号”加入了四川育种材料的特异性位点，能一次性检测水稻产量、品质、稻瘟病抗性、白叶枯病抗性、稻飞虱抗性、株型和抽穗期等10余个关键性状

　　一支小小的试管，装着几毫升无色透明液体，乍一看没什么特别。
　　“这是‘天府稻芯一号’，一款基于靶向测序技术的水稻育种液相芯片，可以为水稻做基因检测。”四川省农业科学院生物技术核技术研究所副研究员胡彬华告诉记者。
　　一滴水就能一次性检测水稻50余个关键育种功能基因位点，从而将水稻整体育种周期缩短1/3以上。这是怎么做到的？7月13日，“万千气象看四川”主题采访活动走进省农科院生物技术核技术研究所，一探“川派高招”带来的水稻育种“芯”体验。

基因筛查：大大提高育种效率和精准度
　　“这滴水里，集成了5000个丰富的水稻种质资源多态性标记，涵盖50余个调控重要农艺性状的功能基因标记及单倍型标记。”胡彬华介绍，这就好比一张“基因渔网”，上面的5000多个遗传标记信息（位点）就像是5000多个鱼饵，每个鱼饵都只能钓起特异性的鱼，即功能基因。
　　功能基因决定了水稻的性状，比如抗病性、米质、高产等，聚合越多的功能基因，通常意味着水稻材料越优异。水稻育种工作者一代又一代的努力，就是为了把更多优异功能基因叠加到目标材料上。
　　然而，水稻基因肉眼看不见、摸不着，人工筛选育种，过程堪比“开盲盒”。以前，为了找到集所有优良基因于一身的“天选之籽”，育种者需要种植成千上万株后代，进行肉眼观察和田间筛选。这个过程繁琐且艰巨，育种者除了要有敏锐的观察力，往往还要叠加一些运气才能收获心仪的目标材料。
　　“如今，有了‘天府稻芯一号’，就能精准判断出单株水稻具有哪些特性，把好的特性筛选出来，把肉眼看不到的畸形剔除掉，从而大大提高水稻育种效率和精准度。”省农科院生物技术核技术研究所副所长王平说，依托芯片提前在实验室完成基因筛查，提前淘汰无效单株，整体育种周期缩短1/3以上，可大幅减少田间种植工作量。

高端定制：助力构建四川水稻分子设计育种体系
　　“天府稻芯一号”是为四川量身打造的“高端定制品”。王平介绍，研发之初，团队就锚定区域需求，根据四川盆地气候、病虫害特点定制标记位点，解决通用性水稻育种液相芯片适配性差、本土种质挖掘不充分问题，助力构建四川水稻分子设计育种体系。
　　“并不是所有的优异功能基因都适合四川水稻品种。”胡彬华透露，团队在“天府稻芯一号”上加入了来自四川育种材料的特异性位点，能一次性检测水稻产量、品质、稻瘟病抗性、白叶枯病抗性、稻飞虱抗性、株型和抽穗期等10余个育种关键性状，这些都是四川水稻需要集合的性状。
　　目前，“天府稻芯一号”在科研院所和种业企业中逐步运用，已分析了上千份水稻材料。
　　当下种植在巴中市南江县红光镇玉堂村的长赤翡翠米新稻种，正是运用“天府稻芯一号”选育出来的。“新品种在抗病性、适口性、产量上都有了重大突破。”王平表示。
　　长赤翡翠米因米色及粥色微绿似翡翠而得名，其口感Q弹软糯，饭香浓郁、回甘，是中国地理标志保护产品。然而，近年来，其品质稳定性逐年下降，亟需换“芯”，但要在短时间内实现“换芯”，传统手段无法实现。记者了解到，相关团队正是依托“天府稻芯一号”，才能3年筛选3000多份材料，成功选育出新稻种。
　　创新水稻分子育种技术体系，四川走得更远。“我们依托四川省农作物分子育种平台，不断完善基因芯片功能标记位点的迭代升级，努力构建‘基因型—表型—环境’多数据融合智慧育种体系，筑牢‘天府粮仓’水稻种源自主可控根基。”王平说。