田間觀察、記錄、性狀測(cè)定分析是育種工作的基礎(chǔ)。在我國(guó),田間數(shù)據(jù)采集需要花費(fèi)大量的人力和時(shí)間,繁瑣而辛苦;而在美國(guó),種業(yè)大公司的育種人員通過先進(jìn)的信息采集技術(shù)可以輕松地完成數(shù)據(jù)的采集。這其實(shí)就是國(guó)內(nèi)外育種水平差距的表現(xiàn),很大程度上取決于雙方對(duì)現(xiàn)代育種技術(shù)和信息化管理的應(yīng)用上。
目前,我國(guó)自主研發(fā)的具有中文內(nèi)核的育種信息化管理軟件——華智育種管家和華智育種云即將面世。通過語音實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的自動(dòng)化、整合百度地圖實(shí)現(xiàn)任務(wù)的可視化、自動(dòng)生成標(biāo)準(zhǔn)化的區(qū)試報(bào)表、便捷的品種系譜展示和查詢等這些功能都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。
在日前舉辦的2016年華智水稻現(xiàn)代育種技術(shù)研修班上,華智水稻生物技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“華智”)生物信息平臺(tái)總監(jiān)王冰冰為參會(huì)學(xué)員介紹了華智育種管家和華智育種云的主要功能,并做了現(xiàn)場(chǎng)演示。
王冰冰是基因組組裝、注釋、育種數(shù)據(jù)挖掘和生物信息軟件開發(fā)專家,曾領(lǐng)導(dǎo)美國(guó)杜邦先鋒的玉米基因組序列項(xiàng)目,是湖南省“團(tuán)隊(duì)百人計(jì)劃”的牽頭人和長(zhǎng)沙市“3635人才計(jì)劃”的高端人才。他介紹,華智育種管家和華智育種云基于品種測(cè)試、育種材料/流程、分子育種三大子系統(tǒng),設(shè)置了88個(gè)功能點(diǎn),將為我國(guó)育種人員實(shí)現(xiàn)便捷化的信息采集和專業(yè)化的數(shù)據(jù)分析提供了有效的工具。
據(jù)了解,2016年華智水稻現(xiàn)代育種技術(shù)研修班是華智舉辦的第二屆研修班,旨在通過現(xiàn)代育種技術(shù)和現(xiàn)代信息化育種管理技術(shù)的交流與學(xué)習(xí),推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)種業(yè)發(fā)展。這樣的會(huì)議得到了業(yè)內(nèi)的積極響應(yīng),原定60人規(guī)模的研修班,吸引了76家單位200多人參加。
圍繞水稻現(xiàn)代育種技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)、如何將常規(guī)育種與分子育種的緊密結(jié)合、水稻品種分子指紋圖譜的構(gòu)建、分子育種技術(shù)改良抗性和提高育種效率的應(yīng)用、以及育種大數(shù)據(jù)信息化管理體系的應(yīng)用等議題,種業(yè)界享有盛譽(yù)的楊遠(yuǎn)柱、陳良碧、陳立云、何光存、張桂權(quán)、徐建龍、夏新界、肖金華、王冰冰等專家和教授為在場(chǎng)學(xué)員作了精彩的學(xué)術(shù)報(bào)告。
隆平高科副總裁、湖南亞華種業(yè)科學(xué)研究院院長(zhǎng)楊遠(yuǎn)柱在《長(zhǎng)江流域雜交中秈育種現(xiàn)狀、問題與對(duì)策》的報(bào)告中指出,2003-2015年,長(zhǎng)江中下游中秈單產(chǎn)穩(wěn)步增長(zhǎng),13年間提高22.9%;同期,長(zhǎng)江上游中秈單產(chǎn)增長(zhǎng)緩慢且波動(dòng)較大。近年來,兩系組合的平均單產(chǎn)高于三系組合,雜交中秈兩系育種逐漸代替三系育種,到十二五末,兩系法雜交中稻品種占62.5%。在稻米品質(zhì)方面,長(zhǎng)江流域雜交中秈整體品質(zhì)在逐年提高,尤其是堊白粒率、堊白度、直鏈淀粉含量、膠稠度等主要指標(biāo)改善明顯;加工品質(zhì)、蒸煮品質(zhì)優(yōu)質(zhì)達(dá)標(biāo)率在80%以上,但外觀品質(zhì)的達(dá)標(biāo)率提高幅度不大。在抗病性方面,稻瘟病抗性普遍較低,綜合指數(shù)≦3級(jí)的品種屈指可數(shù)。
楊遠(yuǎn)柱介紹,當(dāng)前育種家應(yīng)當(dāng)把適合規(guī)模種植的優(yōu)質(zhì)安全、高產(chǎn)高效作為育種的主攻目標(biāo)。受制于雜交中秈親本遺傳來源狹窄、大品種同質(zhì)化嚴(yán)重的困擾,他建議可適當(dāng)擴(kuò)大秈稻雙親的遺傳距離,利用亞種間雜種優(yōu)勢(shì),是進(jìn)一步提高雜交中秈產(chǎn)量的技術(shù)關(guān)鍵。兩系法由于不受恢保關(guān)系的制約,配組自由,是充分利用亞中間雜種優(yōu)勢(shì)的首選途徑。比如,隆科638S的選育。對(duì)于抗性育種,他認(rèn)為,分子標(biāo)記輔助育種可大幅提高抗性育種效率。最后,他指出,適合全程機(jī)械化制種的雜交中稻品種將是未來育種的難點(diǎn),也是機(jī)遇。
在水稻抗褐飛虱基因研究與育種應(yīng)用方面,武漢大學(xué)生命科學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師何光存認(rèn)為,提高水稻品種抗性是稻飛虱綠色防控的根本出路,從野生稻和農(nóng)家種中尋找抗蟲基因,并將其放到現(xiàn)代品種中去,培育出現(xiàn)代抗蟲品種。迄今為止,國(guó)際上已經(jīng)鑒定了30多個(gè)抗褐飛虱基因,Bph9是一個(gè)古老的抗褐飛虱基因位點(diǎn),也是迄今發(fā)現(xiàn)的最重要的抗褐飛虱位點(diǎn)。但水稻資源中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的抗褐飛虱基因位點(diǎn)十分有限,應(yīng)加大尋找新基因的力度,在抗蟲育種中重視現(xiàn)有位點(diǎn)等位基因的發(fā)掘和利用。
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院院長(zhǎng)、廣東省植物分子育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任張桂權(quán)研究發(fā)現(xiàn),秈粳雜交稻組合優(yōu)勢(shì)明顯,通過培育粳型親秈系可以克服秈粳亞種間的雜種不育系。目前,課題組在水稻秈粳亞種間雜種優(yōu)勢(shì)利用方面,通過建立水稻染色體單片段代換系文庫,搭建水稻分子設(shè)計(jì)育種的平臺(tái),尋找功能基因,利用設(shè)計(jì)的秈型恢復(fù)系與粳稻不育系配組已取得了成果。
享有國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家、全國(guó)植物學(xué)會(huì)常務(wù)理事、湖南省生物研究所所長(zhǎng)、二級(jí)教授、博士生導(dǎo)師、湖南師范大學(xué)的陳良碧教授,享有國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專家、全國(guó)模范教師、湖南省優(yōu)秀專家、一生育成近百水稻品種的湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)陳立云教授,中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所研究員夏新界,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物遺傳育種研究員徐建龍分別從《水稻育性研究進(jìn)展》、《兩系雜交水稻育種的現(xiàn)狀與展望》、《水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、耐逆基因的分析與新種質(zhì)的創(chuàng)新》和《分子育種技術(shù)在水稻育種和復(fù)雜性狀聚合中的應(yīng)用》等方面做了專題報(bào)告。
原美國(guó)陶氏益農(nóng)公司首席科學(xué)家和資深研發(fā)經(jīng)理,現(xiàn)任華智分子育種總監(jiān)肖金華結(jié)合世界種業(yè)巨頭的分子育種狀況和經(jīng)驗(yàn),介紹了分子育種的優(yōu)越性和發(fā)展趨勢(shì)。同時(shí),講述了華智能為種業(yè)、科研院所和政府種子監(jiān)管單位開展的SNP分子標(biāo)記檢測(cè)與分子育種提升精準(zhǔn)育種水平的技術(shù)服務(wù)。
會(huì)議期間,部分與會(huì)企業(yè)代表還參觀了華智國(guó)家水稻分子育種實(shí)驗(yàn)室,聽取了分子育種研發(fā)平臺(tái)中心實(shí)驗(yàn)室科研人員關(guān)于國(guó)家分子育種平臺(tái)研發(fā)情況的介紹;見識(shí)了先進(jìn)的分子檢測(cè)儀器,包括英國(guó) LGC 和美國(guó)道格拉斯 Array Tape 系統(tǒng)等高通量 SNP 檢測(cè)和基因型分型系統(tǒng), Affymetrix基因芯片檢測(cè)系統(tǒng)和lllumina 主流測(cè)序儀器等。
華智總經(jīng)理張健在閉幕式中講到,我國(guó)種業(yè)面臨的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手不是國(guó)內(nèi)種企之間的競(jìng)爭(zhēng),而是與國(guó)外跨國(guó)種業(yè)公司的競(jìng)爭(zhēng),中國(guó)種業(yè)的發(fā)展需要在與國(guó)外種業(yè)巨頭的競(jìng)爭(zhēng)中勝出才有前途。而育種的未來方向是智能育種、精準(zhǔn)育種,要從傳統(tǒng)育種向智能育種轉(zhuǎn)變,需要常規(guī)育種與分子育種的完美結(jié)合。華智將與中國(guó)種企、科研院所和政府種子管理機(jī)構(gòu)一起,開展更多更廣泛的交流與合作,聚中華之智慧與力量搞好智能育種,為中國(guó)種業(yè)做強(qiáng)做大做優(yōu)提供科技創(chuàng)新核動(dòng)力。
本次研修班由華智和湖南省種子協(xié)會(huì)共同舉辦,11月18日上午在國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心開幕,華智科研管理部主任王朝暉主持會(huì)議。華智總經(jīng)理張健、湖南省種子協(xié)會(huì)秘書長(zhǎng)閔軍分別致開幕辭。湖南省農(nóng)委種子管理站站長(zhǎng)邱化蛟、湖南省人社廳專技處處長(zhǎng)李謙、隆平高科技園管委會(huì)主任黃滔、國(guó)家雜交水稻工程技術(shù)研究中心主任齊紹武參加并講話。
后續(xù)文章敬請(qǐng)關(guān)注《歸來,走出去》專題報(bào)道:華智解析——海歸精英的中國(guó)夢(mèng)。