9月28日，上游新闻记者从西南大学获悉，西南大学团队历经八年努力，成功研发全球首张油菜液相育种芯片——油菜50K液相育种芯片。
要想收成好，首先要种子好。种子创新是推动农业发展的核心动力，生物育种则是生物农业的首要方向。这就是“种质资源”“育种技术创新”。
“一堆种子摆在面前，经验丰富的人也许能凭借肉眼观察其好坏，但哪种种子长出来的植株更高？哪些种子的产量高？哪种种子不容易生病虫害？这些问题则必须依靠现代科技。”西南大学农学与生物科技学院教授卢坤称，随着分子设计育种成为引领作物遗传改良的前沿技术，越来越多的研究者希望借助基因组测序、多组学分析、生物信息学的利器探索基因调控奥秘，提高育种效率。
正因如此，近年来，育种芯片的研发在育种技术创新上也非常重要。
育种芯片和传统意义上的手机电脑等工业芯片不同，是生物物种基因检测的重要工具，通过生物芯片可以读取生物样本DNA数据。“简单来说，育种芯片可让研究人员了解这类种子的大部分特性，从而指导重要品种培育。”卢坤说。
当然，育种芯片的形式也有不同，大致分为固相芯片和液相芯片两类。液相芯片在价格上极具优势。从原理来讲，传统的固相芯片是基于荧光检测，根据荧光强弱进行反应。由于反应位点固定，且以板为单位进行使用，即使只有效使用了其中一个芯片单元，都会造成整板芯片报废，这在无形之中增加了研发成本。而液相芯片是基于DNA的捕获，然后再进行测序，它对同一个位置进行了多次的测序。准确率不仅更高，且位点设计更为灵活，成本价格也仅占固相芯片的1/5。
“油菜过去有育种芯片，但不是液相芯片；液相芯片有其他领域，但不是针对油菜。油菜液相育种芯片则是全球首张。”卢坤说。
据了解，该团队历时八年，前期对全球588份有代表性的油菜品种进行了全基因重测序，挖掘出500万多个SNP位点，然后从中筛选了5万多个位点，设计了这款液相育种芯片。该芯片能为油菜靶向捕获测序、遗传分析和基因组育种提供基因组学资源。
卢坤介绍，之所以聚集油菜领域，是因为油菜作为我国重要的油料作物，每年为国家提供50%以上的国产食用油，对扩大油料生产，保障国家粮油安全有重要意义。
“育种从古至今，已经历了四代变革。”卢坤说，第一代是人类将作物驯化为栽培品种；第二代是常规育种，如杂交育种；第三代是分子标记辅助选择育种；第四代是智能化生物育种，以全基因组选择和基因组设计育种的方式获得新品种。
卢坤表示，油菜液相育种芯片的研发只是一个中间环节，前期团队完成了油菜全基因组重新测序，鉴定出全球油菜的上百万个变异位点。“未来，我们将基于该芯片构建智慧设计育种平台，利用平台，设计好基因型，培育出国家和农民需的新品种。”
上游新闻记者 钱也
