導(dǎo)讀來源：四川日報-川觀新聞實驗室內(nèi)的無土栽培苗川觀新聞記者史曉露文/圖“和傳統(tǒng)的‘經(jīng)驗育種’相比，分子育種可以將育種時間縮短一半，實現(xiàn)‘精確育種’。”11月1....

來源：四川日報-川觀新聞

實驗室內(nèi)的無土栽培苗

川觀新聞記者 史曉露 文/圖

“和傳統(tǒng)的 ‘經(jīng)驗育種’相比，分子育種可以將育種時間縮短一半，實現(xiàn)‘精確育種’。”11月10日，在四川省農(nóng)作物分子育種平臺推介暨學(xué)術(shù)交流會上，四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院生物技術(shù)核技術(shù)研究所（下稱：省農(nóng)科院生核所）副所長宋軍對分子育種技術(shù)介紹道。

什么是分子育種技術(shù)？分子育種能為農(nóng)作物育種帶來哪些變革？當天，記者走進四川唯一、西南地區(qū)最大的農(nóng)作物分子育種平臺一探究竟。

高精尖的基因檢測設(shè)備：一天可檢測3萬個樣本 效率是常規(guī)方法的80倍以上

藏身于省農(nóng)科院生核所的“高通量分子標記開發(fā)與檢測子平臺”是四川省農(nóng)作物分子育種平臺的三個子平臺之一，這里有當下最先進的“高通量基因分型系統(tǒng)”，國產(chǎn)設(shè)備的價格在300萬元左右，堪稱實驗室最貴設(shè)備。

“這套設(shè)備目前在川內(nèi)可能只有兩臺，代表的是最新的分子標記輔助育種研究方向，對基因篩選的效率是傳統(tǒng)方法的80倍以上。”在“高通量基因檢測實驗室”內(nèi)，省農(nóng)科院生核所副研究員馮俊彥的這番話激發(fā)了記者對分子育種的興趣。

分子育種就是將分子生物學(xué)技術(shù)應(yīng)用于育種中，其中一個關(guān)鍵步驟就是借助分子標記等技術(shù)，快速準確地篩選出有用基因。其特點就是速度快、容量大、準確度高。

以篩選抗病基因為例。被稱為“水稻癌癥”的稻瘟病會造成水稻大幅減產(chǎn)，尋找水稻抗病基因是多年來科學(xué)家們孜孜不倦的努力方向。

高通量基因分型系統(tǒng)

“過去篩選一個抗稻瘟病的水稻材料，就是不停地轉(zhuǎn)育，先做雜交，種子種到田間里，通過田間接種后根據(jù)人工調(diào)查，篩選抗病株，再將抗病株種子收獲后播到試驗田，如此反復(fù)。” 宋軍說，這是一種以田間選擇為主的“經(jīng)驗育種”方法，周期長、效率低，而分子育種技術(shù)基于基因芯片技術(shù)，在種子胚胎或者幼苗的時候，就把DNA提取出來，進行基因分析，在種植前就已篩選出哪些種子或幼苗含有目的基因，再把這些篩選出的種子或種下去，提高了后代的準確率。“要從無到有篩選出一個抗病材料，通過 ‘經(jīng)驗育種 ’最快需要5年時間，而借助分子育種技術(shù)，只需要2年到2年半。”

高效率正是通過快速育種體系完成，發(fā)揮關(guān)鍵作用的正是實驗室內(nèi)最先進的這套設(shè)備——“高通量基因分型系統(tǒng)”。簡單來說，借助這套系統(tǒng)，可以短時間內(nèi)對大規(guī)模的樣品進行自動化檢測，并從中找到有價值的信息。

“這是盛裝樣本的96孔板。”省農(nóng)科院生核所副研究員王閔霞拿起一塊布滿了小圓孔的白色板子，里面盛裝著淡綠色的液體。“這是從水稻葉片中提取出來的DNA，每一個孔就是一個樣品。96孔板也就是有96個樣品。”王閔霞說，過去通過PCR儀器，一次2個小時只能檢測96個樣品。現(xiàn)在通過最新的儀器，效率是過去的80倍。

王閔霞指著旁邊的一臺儀器，“這臺設(shè)備正在進行制板過程，就是把4個96孔板上的DNA轉(zhuǎn)移到384孔上，384孔板可以分裝384個樣本。設(shè)備一次可同時檢測20塊384孔板的樣本，相當于7680個樣本，一次耗時約2小時，一天可檢測3萬個樣本，而且檢測精準、全程自動化。”

宋軍介紹，近年來，分子育種已成為作物遺傳改良的重要手段，在縮短育種年限、提升育種效率方面優(yōu)勢明顯。

最接地氣的檢測：30秒內(nèi)判別大米是否好吃

對作物的品質(zhì)和性狀進行鑒定是育種的最后一步。以水稻為例，種出來的大米，如何判別是否好吃？

記者在品質(zhì)分析實驗室內(nèi)找到了兩臺接地氣的設(shè)備——大米食味計和米飯食味計，兩臺設(shè)備跟電腦主機差不多大小，看起來普普通通。

“別看他們個頭不大，但作用可不小。”王閔霞介紹，以前判定米飯的口感，就是把米飯煮好了通過人來品嘗，每個人的口味和喜好不同，判定的結(jié)果不是很客觀。而米飯食味計可以對大米食味值、外觀、硬度、粘度、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量等指標進行精確測定，判定結(jié)果更加客觀。在操作上，先把大米煮熟壓制成米餅，再放到儀器上通過光學(xué)反應(yīng)測定指標，1分鐘左右就可以給出測定結(jié)果。

而大米食味計的判定更加快捷，可以在半分鐘內(nèi)測定精米、糙米的水分、蛋白質(zhì)、直鏈淀粉的含量及食味值。王閔霞指著大米食味計上方的一個小孔說道，“大米從孔里放進去，再從下面的孔出來，半分鐘以內(nèi)，它就能給出結(jié)果。”

高通量基因檢測實驗室

所見只是冰山一角。“高通量分子標記開發(fā)與檢測子平臺”包括高通量基因檢測實驗室、倍性育種實驗室、染色體工程實驗室、基因工程實驗室、品質(zhì)分析實驗室、植物化學(xué)與合成實驗室、生物信息學(xué)實驗室等7大實驗室，擁有超級計算機平臺、高通量基因分型系統(tǒng)、全控人工氣候室等一批先進實驗設(shè)備，可以為省內(nèi)及西南地區(qū)科研院所和種業(yè)企業(yè)提供作物分子檢測、技術(shù)與人才培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流與信息咨詢等服務(wù)。

種業(yè)被稱為農(nóng)業(yè)的“芯片”，為推動四川現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展，“十三五”期間，在四川省科學(xué)技術(shù)廳的支持下，四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、四川農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院成都生物研究所聯(lián)合打造了“四川省農(nóng)作物分子育種平臺”。該平臺由高通量分子標記開發(fā)與檢測服務(wù)子平臺（四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院承建）、定向改良與育種材料創(chuàng)制子平臺（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)承建）、分子設(shè)計育種信息服務(wù)子平臺（中科院成都生物所承建）三個子平臺組成，經(jīng)過5年的建設(shè)，目前已投入使用。

四川省農(nóng)科院黨委副書記、院長牟錦毅介紹，下一步將通過農(nóng)作物分子育種平臺，重點圍繞水稻、小麥、玉米、油菜等主要糧油作物生產(chǎn)的重大需求，開展種質(zhì)創(chuàng)新，培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗逆高效新品種；搭建分子育種與種子產(chǎn)業(yè)之間的橋梁，構(gòu)筑產(chǎn)學(xué)研一體化新體系；創(chuàng)建四川省分子育種信息庫實現(xiàn)四川共享，大幅度增強四川乃至西南地區(qū)主要糧油作物分子育種及產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新能力。

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