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分子育种技术 信息化 让育种更精准更高效更轻松 时间:2016/11/14 13:57:50 来源:互联网 作者:佚名
  田间观察、记录、性状测定分析是育种工作的基础。在我国,田间数据采集需要花费大量的人力和时间,繁琐而辛苦;而在美国,种业大公司的育种人员通过先进的信息采集技术可以轻松地完成数据的采集。这其实就是国内外育种水平差距的表现,很大程度上取决于双方对现代育种技术和信息化管理的应用上。   目前,我国自主研发的具有中文内核的育种信息化管理软件——华智育种管家和华智育种云即将面世。通过语音实现数据采集的自动化、整合百度地图实现任务的可视化、自动生成标准化的区试报表、便捷的品种系谱展示和查询等这些功能都已经实现。   在日前举办的2016年华智水稻现代育种技术研修班上,华智水稻生物技术有限公司(以下简称“华智”)生物信息平台总监王冰冰为参会学员介绍了华智育种管家和华智育种云的主要功能,并做了现场演示。   王冰冰是基因组组装、注释、育种数据挖掘和生物信息软件开发专家,曾领导美国杜邦先锋的玉米基因组序列项目,是湖南省“团队百人计划”的牵头人和长沙市“3635人才计划”的高端人才。他介绍,华智育种管家和华智育种云基于品种测试、育种材料/流程、分子育种三大子系统,设置了88个功能点,将为我国育种人员实现便捷化的信息采集和专业化的数据分析提供了有效的工具。   据了解,2016年华智水稻现代育种技术研修班是华智举办的第二届研修班,旨在通过现代育种技术和现代信息化育种管理技术的交流与学习,推动技术创新驱动种业发展。这样的会议得到了业内的积极响应,原定60人规模的研修班,吸引了76家单位200多人参加。   围绕水稻现代育种技术的发展趋势、如何将常规育种与分子育种的紧密结合、水稻品种分子指纹图谱的构建、分子育种技术改良抗性和提高育种效率的应用、以及育种大数据信息化管理体系的应用等议题,种业界享有盛誉的杨远柱、陈良碧、陈立云、何光存、张桂权、徐建龙、夏新界、肖金华、王冰冰等专家和教授为在场学员作了精彩的学术报告。   隆平高科副总裁、湖南亚华种业科学研究院院长杨远柱在《长江流域杂交中籼育种现状、问题与对策》的报告中指出,2003-2015年,长江中下游中籼单产稳步增长,13年间提高22.9%;同期,长江上游中籼单产增长缓慢且波动较大。近年来,两系组合的平均单产高于三系组合,杂交中籼两系育种逐渐代替三系育种,到十二五末,两系法杂交中稻品种占62.5%。在稻米品质方面,长江流域杂交中籼整体品质在逐年提高,尤其是垩白粒率、垩白度、直链淀粉含量、胶稠度等主要指标改善明显;加工品质、蒸煮品质优质达标率在80%以上,但外观品质的达标率提高幅度不大。在抗病性方面,稻瘟病抗性普遍较低,综合指数≦3级的品种屈指可数。   杨远柱介绍,当前育种家应当把适合规模种植的优质安全、高产高效作为育种的主攻目标。受制于杂交中籼亲本遗传来源狭窄、大品种同质化严重的困扰,他建议可适当扩大籼稻双亲的遗传距离,利用亚种间杂种优势,是进一步提高杂交中籼产量的技术关键。两系法由于不受恢保关系的制约,配组自由,是充分利用亚中间杂种优势的首选途径。比如,隆科638s的选育。对于抗性育种,他认为,分子标记辅助育种可大幅提高抗性育种效率。最后,他指出,适合全程机械化制种的杂交中稻品种将是未来育种的难点,也是机遇。   在水稻抗褐飞虱基因研究与育种应用方面,武汉大学生命科学院教授、博士生导师何光存认为,提高水稻品种抗性是稻飞虱绿色防控的根本出路,从野生稻和农家种中寻找抗虫基因,并将其放到现代品种中去,培育出现代抗虫品种。迄今为止,国际上已经鉴定了30多个抗褐飞虱基因,bph9是一个古老的抗褐飞虱基因位点,也是迄今发现的最重要的抗褐飞虱位点。但水稻资源中已经发现的抗褐飞虱基因位点十分有限,应加大寻找新基因的力度,在抗虫育种中重视现有位点等位基因的发掘和利用。   华南农业大学农学院院长、广东省植物分子育种重点实验室主任张桂权研究发现,籼粳杂交稻组合优势明显,通过培育粳型亲籼系可以克服籼粳亚种间的杂种不育系。目前,课题组在水稻籼粳亚种间杂种优势利用方面,通过建立水稻染色体单片段代换系文库,搭建水稻分子设计育种的平台,寻找功能基因,利用设计的籼型恢复系与粳稻不育系配组已取得了成果。   享有国务院政府特殊津贴专家、全国植物学会常务理事、全国杂交水稻基础理论协作研究组组长、湖南省生物研究所所长、二级教授、博士生导师、湖南师范大学的陈良碧教授,享有国务院政府特殊津贴专家、全国模范教师、湖南省优秀专家、一生育成近百水稻品种的湖南农业大学陈立云教授,中国科学院亚热带农业生态研究所研究员夏新界,中国农业科学院作物遗传育种研究员徐建龙分别从《水稻育性研究进展》、《两系杂交水稻育种的现状与展望》、《水稻高产优质、耐逆基因的分析与新种质的创新》和《分子育种技术在水稻育种和复杂性状聚合中的应用》等方面做了专题报告。   原美国陶氏益农公司首席科学家和资深研发经理,现任华智分子育种总监肖金华结合世界种业巨头的分子育种状况和经验,介绍了分子育种的优越性和发展趋势。同时,讲述了华智能为种业、科研院所和政府种子监管单位开展的snp分子标记检测与分子育种提升精准育种水平的技术服务。   会议期间,部分与会企业代表还参观了华智国家水稻分子育种实验室,听取了分子育种研发平台中心实验室科研人员关于国家分子育种平台研发情况的介绍;见识了先进的分子检测仪器,包括英国 lgc 和美国道格拉斯 array tape 系统等高通量 snp 检测和基因型分型系统, affymetrix基因芯片检测系统和lllumina 主流测序仪器等。   华智总经理张健在闭幕式中讲到,我国种业面临的竞争对手不是国内种企之间的竞争,而是与国外跨国种业公司的竞争,中国种业的发展需要在与国外种业巨头的竞争中胜出才有前途。而育种的未来方向是智能育种、精准育种,要从传统育种向智能育种转变,需要常规育种与分子育种的完美结合。华智将与中国种企、科研院所和政府种子管理机构一起,开展更多更广泛的交流与合作,聚中华之智慧与力量搞好智能育种,为中国种业做强做大做优提供科技创新核动力。   本次研修班由华智和湖南省种子协会共同举办,11月18日上午在国家杂交水稻工程技术研究中心开幕,华智科研管理部主任王朝晖主持会议。华智总经理张健、湖南省种子协会秘书长闵军分别致开幕辞。湖南省农委种子管理站站长邱化蛟、湖南省人社厅专技处处长李谦、隆平高科技园管委会主任黄滔、国家杂交水稻工程技术研究中心主任齐绍武参加并讲话。
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