本报记者 孙戉摄

 

　　由国际著名植物分子生物学家、国家作物分子设计工程技术研究中心首席科学家邓兴旺带领的未名兴旺系统作物设计前沿实验室入驻中关村高端人才基地。记者在入驻仪式上了解到，全球最高精度玉米全基因组育种芯片已于近日由邓兴旺团队研发成功，原来8年到10年的育种周期可以减少至4年到5年。同时，其团队研发的第三代杂交水稻育种技术已进入国家安全认证阶段，最早将于2016年产业化，将大幅度提高水稻产量。

 

　　配对前先验DNA

 

　　育种时间可减半

 

　　一个约2厘米宽、20厘米长的褐色平板，用显微镜看，上面布满了密密麻麻的小探针。记者在实验室里看到的这个褐色的小板子，是邓兴旺团队刚刚完成的玉米全基因组育种芯片。它能够从9万个位点观测种子，是全球精度最高的玉米全基因组育种芯片。

 

　　这里所说的“芯片”，可跟我们在电脑等电子设备中的电子芯片不同，它是指一套可以从数万个位点对种子基因进行观测的技术。

 

　　拿玉米来说，一株玉米里有4万个基因，每个基因的活性高低直接决定了这种玉米的口感、产量等，而这些都是由DNA决定。显微镜里看到的小探针，就是用来检测种子DNA特性的。一种植株体内哪种基因活性高，哪种活性低，通过这个芯片就能完成检测。

 

　　“传统的育种方式，得由育种专家人工从田间作物里选出一对一对来进行‘杂交’，等到植株长大后，再根据肉眼辨别、称重等方式识别其性能。其实，杂交后的玉米、水稻好不好吃、产量高不高，这些都是由两种杂交品种的基因决定的，在杂交之前就应该先查清楚。”邓兴旺实验室的一位研究员告诉记者。

 

　　“观测的样本多了以后，哪几种基因存在能让大米特别好吃、哪几种基因能一定程度改变产量，这些都能找到数据规律，而不仅仅是靠经验来判断了。”这名研究员介绍，通过芯片检测出杂交种类的基因特性，能进一步推动传统“经验育种”方式向“精确育种”方式改变。

 

　　邓兴旺透露，利用这一技术，原来8年到10年的育种周期，可以减半到4年到5年，将大大提升我国种业的育种效率。此外，这种杂交前先验DNA的方法，还能够更好地观测到种子的隐性基因、预测后代的特征，为农民减少种植风险。