
近日,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所油料逆境生物學(xué)與抗性改良團(tuán)隊(duì)聯(lián)合浙江大學(xué)相關(guān)團(tuán)隊(duì)在國際知名學(xué)術(shù)期刊《園藝研究》(Horticulture Research)發(fā)表的一項(xiàng)研究成果,可為油菜智慧育種提供“精準(zhǔn)導(dǎo)航”。該研究通過整合全球404份油菜資源的基因型與表型,成功構(gòu)建高準(zhǔn)確度基因組預(yù)測模型,為油菜花期、含油量及產(chǎn)量相關(guān)性狀的高效選育提供了全新方案。
據(jù)團(tuán)隊(duì)首席梅德圣研究員介紹,傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)油菜品種培育曾是“十年磨一劍”的苦差事。油菜開花時間、含油量等關(guān)鍵農(nóng)藝性狀由上千個基因協(xié)同控制,油菜育種需種植多代,憑肉眼篩選不僅耗時,還易受環(huán)境因素影響導(dǎo)致“看走眼”,如同在海量基因中“開盲盒”,效率極低。為此,研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過努力,打造出高準(zhǔn)確度基因組預(yù)測模型,該模型像“基因組導(dǎo)航儀”,可通過全基因組關(guān)聯(lián)分析找到控制關(guān)鍵性狀的基因遺傳變異,這些遺傳變異猶如“基因路標(biāo)”,通過這些“基因路標(biāo)”能精準(zhǔn)預(yù)測油菜生長表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,其對開花時間和千粒重的預(yù)測準(zhǔn)確率突破90%,含油量、角果長度等性狀準(zhǔn)確率超83%。
該模型與“快速育種技術(shù)”結(jié)合后,通過整合海量基因數(shù)據(jù)、AI算法等實(shí)現(xiàn)可計(jì)算預(yù)測,從而實(shí)現(xiàn)油菜“一年多代”種植篩選,將原本6年的品種培育周期縮短至4年,周期縮短1/3以上,可大幅提升優(yōu)質(zhì)油菜品種培育效率,且依托該模型培育的油菜品種可建立“基因身份證”,實(shí)現(xiàn)全流程基因追溯。
該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目及中國農(nóng)科院創(chuàng)新工程等項(xiàng)目支持。