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奋进中的武汉农科创
开栏语

2020年6月，武汉获批建设 全国第五、华中唯一的国家现代 农业产业科技创新中心，围绕生 物种业、动物生物制品、生物饲料 添加剂三大主导产业，着力打造 “中部农业硅谷”。 经过两年发展，武汉农创中 心引进了11位院士，聚集了多项 全国第一、亚洲第一、全球第一 的科研成果、科技项目和龙头企 业，一跃成为武汉现代农业产业 科技创新的核心承载区，成为全 国种业规模与聚集度最高的区 域之一。5 月 8 日，武汉国家现代农 业产业科技创新中心建设管理 办公室在光谷揭牌，将进一步推 动完善科技创新机制，推动重大 项目落地落实，推动本土企业做 大做强，推动各方资源力量聚 合，为农创中心的建设努力形成 武汉机制。 本周起，武汉市农业农村局 联合长江日报，在《大地周刊》开 启“奋进中的武汉农科创”专栏， 带您近距离感受科技创新带给 传统农业的颠覆性革命，讲述农 产品从实验室走向田间地头的 不凡历程。

 在中国种子生命科学技术中心，水稻科研人员正在人工气候室观察耐 热实验中的水稻结实状况。 

■长江日报记者周韧 通讯员张薇 李贝 

“微雨众卉新，一雷惊蛰始。田家 几日闲，耕种从此起。”今年春耕时节， 长江中下游稻区的农户们纷纷种上了 一个汉产新品种——“荃优 607”。高 产、粗杆、抗倒伏、耐高温低温、一级米 品质……据介绍，“荃优 607”由在汉央 企——中国种子生命科学技术中心选 育研发，集成众多优异基因，被誉为“全 能型水稻”。“全能水稻”的背后，是“种子国家 队”的强力技术支撑。2010 年，中国种 子集团入驻武汉东湖高新区，建设生命 科学技术中心，并成立“基因分型”团 队，瞄准世界前沿种子科技，牢牢锁定 水稻育种芯片研发，12年来成功研发出 系列水稻育种芯片，有力赋能绿色优质 水稻新品种的选育。

水稻研发机构纷纷入驻武汉

“湖广熟，天下足”。湖北是水稻种 植大省，常年种植面积3500万亩左右， 面积和产量均居全国前列，全省优质水 稻种植比例达到 90%以上。作为国家 中心城市，武汉汇聚中部最雄厚的科教 实力，政企研形成合力，吸引水稻研发 机构纷纷入驻。

2012年，中国种子生命科学技术中 心在汉推出全球第一张水稻全基因组 育种芯片，掀起水稻育种的一场革命。该中心叶荣建博士介绍，传统育种多靠 经验，不确定性很强，不适合大规模的 商业化育种体系。而育种芯片通过汇 集有代表性特征的水稻 DNA 信息，可 以提前找到遗传背景优秀的水稻父本 和母本，并对其后代的表现进行预测和设计，通过择优筛选，可以使整个育种周期缩短一半。 育种芯片诞生以来，已累计为全国 60 多家企事业单位和科研院所提供了 检测服务。“育种芯片的功能就像‘体 检’”，叶荣建解释说，芯片在品种培育过程中凸显三大优点：避免近亲繁殖， 防止遗传缺陷放大；大幅提升优秀基因 聚集的概率，实现优中选优；可以给新品种定制一张“专属身份证”，使知识产权保护更有力。“基因分型”团队负责人张小波博 士介绍，2011年研发成功的全球首张水稻全基因组育种芯 片 ，被命名为RICE6K。其后，团队通过持续更新迭代，丰富不同场景的应用功能，先后成功研发 RICE60K、RICE90K、RICEFM8K及RICEQTN300等3个系列共4 款功能各异的芯片产品，形成一流的育种芯片方阵。

“全能水稻”获广大种植户认可

在汉产优质水稻新品种“荃优607” 的选育过程中，“基因分型”团队的育种 芯片就起到了关键性作用。在众多基 因优异的水稻父本和母本中，育种专家 对高产量、粗杆、抗倒伏、耐高温低温、 米质好等性状指标进行精挑细选，然后 进行优势集成和杂交选育，全过程优中 选优，育出的品种堪称“万里挑一”。历 时近十年，终于培育出这款各项指标均 表现突出的“全能水稻”。

2020 年，“荃优 607”通过国家新品种审定，随后在长江中下游地区进行试种、推广。耐高温低温、抗倒伏、米质好，亩产高达1700 斤，短短两年时间， “荃优 607”市场推广面积已飙升至150万亩，获得广大种植户的欢迎和认可。

“全能水稻是相对而言的，选育工 作永无止境。”张小波博士说，中国幅员 辽阔，地理环境复杂多变，这为育种芯 片提供了丰富的应用场景，“只有不断 研发适应实际场景需要的育种芯片、不 断提升芯片的算法能力，才能满足种业 高速发展的需要。” 

种子芯片一代比一代精准 

张小波介绍，自成功研发全球首张 水稻全基因组育种芯片以来，“基因分型”团队研发的3个系列芯片初具规模 体系，能够针对不同用途，具有很强的适应性。

张 小 波 说 ，RICE6K、RICE60K、 RICE90K 系列芯片，是基于近 1000 份 亲本材料提炼出来有价值的信息加以 利用，更侧重于种子的纯度鉴定、背景 选择等功能应用；RICEFM8K系列芯片 的功能侧重于少数重要功能基因鉴定、 背 景筛选等应用场景 ；而 RICEQTN300 系列芯片是团队最新的研制 成果，其完成了从固相芯片到液相芯片 的跨跃，专注于200多个与重要农艺性 状相关的功能基因鉴定。

“相比前两个系列产品，RICEQTN300芯片对种子筛选更加精准，基因选择面更加广泛。同时，还实现了液相芯片的国产化，解决了以往固相芯片材料依赖国外进口等问题，可以说实现了‘自主研发’和‘藏粮于技’。”张小波自豪地说。

站在新时代种业大发展的风口， “基因分型”团队的脚步从未停顿。谈及团队在芯片研发面临的挑战，张小波说，每研发一款芯片，团队平均耗时14个月，例如，RICEQTN300需要从至少 7000多篇英文文献中提取有用的信息， 并将数据整合、分析，在边实验边收集信息的同时，完成芯片脚本的撰写。“相 比国家粮食安全和种业发展，团队的付出十分值得。”

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来源 | 长江日报