我国第一套高通量植物表型平台投入运转

【按】很多育种界的朋友都到美国或欧洲参观这样的高通量数据采集平台,现在国内也有了。如果需要,到廊坊看看就可以了,省钱快捷,不需要翻译。

我国第一套全自动高通量植物表型平台正式通过验收,投入运转。这标志着我国现代作物育种技术即将进入一个新的发展阶段。

2013年7月18日,在位于廊坊的中国农业科学院国际农业高新技术产业园,我国第一套全自动高通量植物表型平台正式通过验收,投入运转。这标志着我国现代作物育种技术即将进入一个新的发展阶段。中国农业科学院生物技术研究所张春义副所长、徐荣旗处长,上海泽泉科技有限公司顾群总经理,德国LemnaTec公司技术总监Ralph Schunk博士,以及相关科研人员、技术工程师等,一起参加了验收。



全自动高通量植物表型平台是国际上现代农业育种技术的核心设施之一。它可以全自动、高通量的对农作物的表型、生理参数进行自动测量。每盆植物都有唯一的“身份证号”,通过这个“身份证号”可以控制、调用该植物从出苗到成株的所有表型、生理数据,与自动灌溉/称重系统结合可以方便的进行作物抗旱、抗盐研究和抗逆突变株的筛选。通过该平台与植物基因型平台结合,可以大大提高分子辅助育种的效率。



目前,中国育种研究和种子产业面临着严峻的危机和挑战。国外品种已经占据了中国市场相当大的份额,并由园艺作物向大宗粮食作物拓展,有的品种已被垄断。最新统计的资料表明,中国约90%的玉米、95%的甜菜、65%的向日葵和大部分高端蔬菜、花卉种子市场份额被国外种子公司占据。而根据《国家粮食安全中长期规划纲要(2008-2020)》的要求,2020年粮食亩产要达350公斤。在耕地不断减少、水资源约束日益加剧、自然灾害和生物灾害影响不断加大的背景下,实现粮食增产目标的关键是种子改良,提高种业发展整体水平。 然而相比国际先进水平,中国植物分子遗传育种研究水平有几十年的差距,分子育种在产业化方面也处在相对低的发展水平。



在现代农业生物技术领域,发现并利用作物间的遗传差异一直是作物育种的重要手段。过去,人们依靠传统育种方法获取作物新品种,其根据选择的特性确定植物亲本,然后通过杂交、回交或者直系筛选程序来完成。传统育种方法存在着极大的盲目性、经验性、不确定因素和长周期的问题。目前,全世界的遗传育种趋向以分子标记作为作物种质资源或育种系中发现遗传差异的新手法。过去30年中,科学家们已经在若干重要农作物中发现了许多分子标记,并将这些分子标记应用在构建高密度永久分子遗传物理图谱,以及标记辅助选育(marker-assisted)新基因或QTL识别的工作。



我国现有的作物育种方式主要有系统育种、杂交育种、诱变育种、分子标记辅助育种等。在系统育种中品系的比较,杂交育种中亲本和杂交方式的选择,以及诱变育种中突变体的筛选,都需要依据作物的农艺性状来人工进行选择。而现在发展飞速的分子标记辅助育种中,关于数量性状QTL的标定,也是要依托大量的植物表型性状数据来处理分析的。在作物生产种植当中,株型以及群体表型性状的分析能够指导作物种植,是作物高产的保障。由此可知,作物表型在育种工作中不可或缺,它和基因组学将整合并共同服务于作物育种工作也是大势所趋。

目前,该高通量植物表型平台在孟山都、先锋、巴斯夫、拜耳、先正达等大型跨国种业集团得到了极其成功的应用,在美国、德国、荷兰、法国、英国、意大利、澳大利亚、加拿大、印度、日本等国的科研单位也得到了广泛的应用。我国尽管起步较晚,但我们的科研人员和育种家已经充分认识到高通量植物表型平台在现代育种中的核心地位,详细随着该平台的投入运转,将极大的促进我们现代作物育种的步伐。

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