育種作為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要一環(huán)，決定著產(chǎn)量和質(zhì)量，而要想獲得優(yōu)質(zhì)種源，作物表型研究必不可少。位于海南三亞的中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院國家南繁研究院作物表型研究設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目已經(jīng)竣工。如今，這座服務(wù)全國的新型現(xiàn)代生物種業(yè)科技創(chuàng)新中心正馬不停蹄地調(diào)試設(shè)備，即將投入使用。

 

 

      中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院國家南繁研究院作物表型組學(xué)研究創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)首席金秀良介紹說，作物表型組學(xué)是一個(gè)多學(xué)科融合的交叉學(xué)科，涉及農(nóng)業(yè)信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、傳感器技術(shù)和人工智能技術(shù)等。通過這些技術(shù)構(gòu)建的高通量表型鑒定平臺，可以實(shí)現(xiàn)作物全生育期的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集?；诤Ａ繑?shù)據(jù)，再通過軟件和算法有效幫助作物種質(zhì)資源學(xué)家篩選新材料，并將這些新材料與育種學(xué)家需求相結(jié)合，最終選出作物新品種。

 

      在表型大田，5.7米高、21米寬的鋼架橫跨在稻田中，仿佛一個(gè)小型的“龍門吊”，稻田四周布設(shè)的軌道，可以讓鋼架在田間自由移動，這是我國目前最專業(yè)、技術(shù)含量最高的田間“高通量植物表型平臺”。“我們現(xiàn)在做的工作，可以稱為智慧育種，核心之一就是表型組學(xué)，此外還有基因組選擇、大數(shù)據(jù)算法等。目前正在安裝調(diào)試的‘高通量植物表型平臺’就是智慧育種的重要工具。”金秀良說。

 

 

      據(jù)金秀良介紹，“高通量植物表型平臺”可以搭載激光雷達(dá)、高光譜相機(jī)、深度相機(jī)、各種傳感器等十多種監(jiān)測儀器，實(shí)時(shí)獲得倒伏性狀、抗旱性狀、抗病性狀等數(shù)十個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)，效率遠(yuǎn)超人工，還可以做到人做不到的事情，比如搭載多光譜傳感器，就可以收集到人眼不可能觀察到的性狀。

 

      “就相當(dāng)于我們給植物做全方位‘體檢’，給作物做‘CT’，在不影響植物生長的情況下，每時(shí)每刻關(guān)注它們，隨時(shí)掌握它們的健康情況，然后把這些信息提供給種質(zhì)資源學(xué)家和育種學(xué)家。”金秀良解釋說。

 

　　如今，高通量作物表型分析已成為育種和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的加速器。金秀良告訴記者，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院國家南繁研究院作物表型研究設(shè)施投入使用后，控制環(huán)境表型鑒定規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)每年3400份，大田環(huán)境鑒定規(guī)模預(yù)計(jì)每年4600份。基因型模塊每年創(chuàng)制1萬份基因資源，精準(zhǔn)基因型鑒定2萬份育種材料，對加速育種進(jìn)程和輔助智慧農(nóng)業(yè)監(jiān)測具有重要意義。