湖北自主研发玉米育种芯片 破解抗逆育种难题
种业是农业的“芯片”,抗逆育种则是玉米稳产增产的核心关键。近年来,干旱、高温热害、涝渍等非生物胁迫常年叠加发生,严重制约我国玉米生产;传统表型选择育种不仅周期漫长,也难以将多个抗逆性状有效聚合,成为行业共性瓶颈。长江云新闻记者从湖北省农业科学院获悉,该院玉米团队联合湖北洪山实验室、青岛极智生物科技有限公司,依托湖北本土优异种质资源,成功研制出“鄂玉多抗芯1号”基因芯片。

立足本土种质 自主挖掘超七成新功能位点
研发团队以湖北本地强耐渍种质“白马牙”等优异地方资源为基础,对南方玉米产区600份核心自交系开展深度重测序,结合多年多点逆境表型关联分析,自主挖掘并验证了与耐渍、耐高温、耐干旱、耐盐碱及籽粒高蛋白含量密切相关的348个核心功能位点。

其中,新发现且完成效应验证的位点占比超70%,系统覆盖渍水、高温、干旱、盐碱及籽粒蛋白含量等关键性状。与依赖公共数据库位点的传统芯片不同,该成果高度适配南方玉米产区种植环境,检测数据可直接指导育种决策,目前已申请国家发明专利。
育种效率跃升 田间成效显著
“鄂玉多抗芯1号”将传统“多年多点田间经验筛选”升级为基因型层面的精准筛查,可在玉米苗期完成基因型精准鉴定,一次性淘汰80%以上不携带多抗优势位点的劣质材料,大幅减少后续田间试验的工作量。

湖北省农科院粮作所研究员贾海涛介绍,依托该芯片,玉米新品种选育周期由传统的6~8年缩短至3~4年,单份材料检测成本控制在50元以内,综合育种成本降低约60%,为大规模育种材料早期高效筛选提供了低成本、高精度的技术工具。

同时,基于“鄂玉多抗芯1号”筛选的优异种质已进入品种组配及审定阶段。田间鉴定结果显示,聚合多抗基因的材料在花期高温下结实率显著提升,在苗期渍水、盐碱处理及拔节期干旱胁迫下的存活率远超对照品种:选育的高蛋白玉米“未玉115”籽粒蛋白质含量达13%,是普通玉米的1.6倍多,兼具耐高温、高产与优质特性;耐渍耐高温玉米“KY898”,比对照品种郑单958增产9.03%,实现了高产与多抗的协同突破。
(长江云新闻记者 张项青 林中杰 通讯员 谢娅)

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