江西团队研发出首款国产水稻20k固相芯片“中芯稻1号”

大江新闻讯 江西日报全媒体记者陈旻 实习生吴佳欣报道：俗话说，种子是农业的“芯片”，而芯片本身也是育种的一种关键利器。那有没有一款芯片能迅速检测出一粒水稻种子是否具有抗旱、高产、抗倒伏等基因信息呢？答案：有。

眼下正值春耕，我省水稻育种领域传来了喜讯。继发布首款国产甘蓝型油菜20k（2万个遗传信息位点）固相芯片“中芯油1号”后，江西省农科院迅速推出首款国产水稻通用型20K（2万个遗传信息位点）固相芯片——“中芯稻1号”，打破分子育种固相基因芯片被国外企业垄断的局面，推动水稻育种从“经验育种”向“智慧育种”跨越。

绘制一张水稻基因的“高精度地图”

“通俗易懂地说，这款芯片相当于研发团队绘制出一张水稻基因的‘高精度地图’，集纳大规模水稻基因数据，能满足水稻基因体检、品种指纹图谱鉴定、基因定位、人工智能育种等遗传育种应用。”省农科院生物育种创新中心聂元元博士介绍，“中芯稻1号”是我省团队研发的国内首款拥有完全自主知识产权的固相芯片，涵盖探针数量超2万个。

“中芯稻1号”具有什么样的特性和优势？

专家介绍，通过“中芯稻1号”对水稻幼苗甚至种子进行基因扫描，可一次性完成功能基因检测、品种指纹图谱鉴定、籼粳成分鉴定、转基因成分检测、抗旱基因位点鉴定、东乡野生稻特异片段鉴定等六大功能模块分析，精准筛选出水稻“优等生”。以前传统育种，专家要在田间观察株高、抗性、产量等性状，育成一个品种通常需要8到10年，如今借助“中芯稻1号”可将育种时间缩短到3年。

据介绍，与价格高昂的进口芯片相比，“中芯稻1号”最大的优势是物美价廉，其从设计到制备、检测实现全链条国产化，检测成本大幅降低至普通育种单位均能承受的水平。聂元元说：“过去从国外进口芯片一块要300多元，而这款芯片价格只要20多元。”

水稻向智能化设计育种迈进

眼下，省农科院生物育种创新中心的实验室人气颇旺，不少省内种业公司携带着水稻种子前来检测。江西汇丰源种业有限公司相关负责人陈建新告诉记者，公司将自主选育的“祥两优瑞香”等籼稻品种送来检测，希望全面了解这些品种基因信息，为选育下一批水稻“优等生”奠定基础。

对于种子公司来说，“中芯稻1号”不仅可以满足一般遗传育种研究需求，还可以针对特色育种需求进行设计。作为我省独有的珍贵野生稻资源，东乡野生稻蕴含着抗寒、抗病、高产等优异基因，“中芯稻1号”专门开发了抗旱连锁基因位点和东乡野生稻特异片段鉴定模块，可精准追踪这些优良性状在育种后代中的留存情况，为挖掘利用野生稻优异基因提供高效工具。

记者了解到，省农科院已在国内率先打造水稻育种全自动化检测分析平台，立足“中芯稻1号”为全省及全国水稻育种工作者提供全基因组关联分析、全基因组选择、转基因检测、品种真实性鉴定、人工智能育种等领域的基因检测服务。

省农科院党委副书记、院长易龙表示，“中芯稻1号”的研发成功，不仅填补了国内水稻固相芯片领域的空白，更将推动我省育种模式从传统育种向“智慧育种”转型，这是我省“人工智能+”赋能传统农业转型升级的一项重要成果。

业内专家表示，当前水稻育种已全面进入分子育种时代，正向智能化设计育种迈进，固相芯片技术因其检测位点固定、分型准确度高、重复性好、周期短、操作门槛低等优势，正成为全基因组基因检测的理想选择。