在中国种子生命科学技术中心，水稻科研人员正在人工气候室观察耐热实验中的水稻结实状况。长江日报记者高勇 摄

　　奋进中的武汉农科创①

　　开栏语  2020年6月，武汉获批建设全国第五、华中唯一的国家现代农业产业科技创新中心，围绕生物种业、动物生物制品、生物饲料添加剂三大主导产业，着力打造“中部农业硅谷”。

　　经过两年发展，武汉农创中心引进了11位院士，聚集了多项全国第一、亚洲第一、全球第一的科研成果、科技项目和龙头企业，一跃成为武汉现代农业产业科技创新的核心承载区，成为全国种业规模与聚集度最高的区域之一。

　　5月8日，武汉国家现代农业产业科技创新中心建设管理办公室在光谷揭牌，将进一步推动完善科技创新机制，推动重大项目落地落实，推动本土企业做大做强，推动各方资源力量聚合，为农创中心的建设努力形成武汉机制。

　　本周起，武汉市农业农村局联合长江日报，在《大地周刊》开启“奋进中的武汉农科创”专栏，带您近距离感受科技创新带给传统农业的颠覆性革命，讲述农产品从实验室走向田间地头的不凡历程。

　　“微雨众卉新，一雷惊蛰始。田家几日闲，耕种从此起。”今年春耕时节，长江中下游稻区的农户们纷纷种上了一个汉产新品种——“荃优607”。高产、粗杆、抗倒伏、耐高温低温、一级米品质……据介绍，“荃优607”由在汉央企——中国种子生命科学技术中心选育研发，集成众多优异基因，被誉为“全能型水稻”。

　　“全能水稻”的背后，是“种子国家队”的强力技术支撑。2010年，中国种子集团入驻武汉东湖高新区，建设生命科学技术中心，并成立“基因分型”团队，瞄准世界前沿种子科技，牢牢锁定水稻育种芯片研发，12年来成功研发出系列水稻育种芯片，有力赋能绿色优质水稻新品种的选育。

　　■水稻研发机构纷纷入驻武汉

　　“湖广熟，天下足”。湖北是水稻种植大省，常年种植面积3500万亩左右，面积和产量均居全国前列，全省优质水稻种植比例达到90％以上。作为国家中心城市，武汉汇聚中部最雄厚的科教实力，政企研形成合力，吸引水稻研发机构纷纷入驻。

　　2012年，中国种子生命科学技术中心在汉推出全球第一张水稻全基因组育种芯片，掀起水稻育种的一场革命。该中心叶荣建博士介绍，传统育种多靠经验，不确定性很强，不适合大规模的商业化育种体系。而育种芯片通过汇集有代表性特征的水稻DNA信息，可以提前找到遗传背景优秀的水稻父本和母本，并对其后代的表现进行预测和设计，通过择优筛选，可以使整个育种周期缩短一半。

　　育种芯片诞生以来，已累计为全国60多家企事业单位和科研院所提供了检测服务。“育种芯片的功能就像‘体检’”，叶荣建解释说，芯片在品种培育过程中凸显三大优点：避免近亲繁殖，防止遗传缺陷放大；大幅提升优秀基因聚集的概率，实现优中选优；可以给新品种定制一张“专属身份证”，使知识产权保护更有力。

　　“基因分型”团队负责人张小波博士介绍，2011年研发成功的全球首张水稻全基因组育种芯片，被命名为RICE6K。其后，团队通过持续更新迭代，丰富不同场景的应用功能，先后成功研发RICE60K、RICE90K、RICEFM8K及RICEQTN300等3个系列共4款功能各异的芯片产品，形成一流的育种芯片方阵。

　　■“全能水稻”获广大种植户认可

　　在汉产优质水稻新品种“荃优607”的选育过程中，“基因分型”团队的育种芯片就起到了关键性作用。在众多基因优异的水稻父本和母本中，育种专家对高产量、粗杆、抗倒伏、耐高温低温、米质好等性状指标进行精挑细选，然后进行优势集成和杂交选育，全过程优中选优，育出的品种堪称“万里挑一”。历时近十年，终于培育出这款各项指标均表现突出的“全能水稻”。

　　2020年，“荃优607”通过国家新品种审定，随后在长江中下游地区进行试种、推广。耐高温低温、抗倒伏、米质好，亩产高达1700斤，短短两年时间，“荃优607”市场推广面积已飙升至150万亩，获得广大种植户的欢迎和认可。

　　“全能水稻是相对而言的，选育工作永无止境。”张小波博士说，中国幅员辽阔，地理环境复杂多变，这为育种芯片提供了丰富的应用场景，“只有不断研发适应实际场景需要的育种芯片、不断提升芯片的算法能力，才能满足种业高速发展的需要。”

　　■种子芯片一代比一代精准

　　张小波介绍，自成功研发全球首张水稻全基因组育种芯片以来，“基因分型”团队研发的3个系列芯片初具规模体系，能够针对不同用途，具有很强的适应性。

　　张小波说，RICE6K、RICE60K、RICE90K系列芯片，是基于近1000份亲本材料提炼出来有价值的信息加以利用，更侧重于种子的纯度鉴定、背景选择等功能应用；RICEFM8K系列芯片的功能侧重于少数重要功能基因鉴定、背景筛选等应用场景；而RICEQTN300系列芯片是团队最新的研制成果，其完成了从固相芯片到液相芯片的跨跃，专注于200多个与重要农艺性状相关的功能基因鉴定。

　　“相比前两个系列产品，RICEQTN300芯片对种子筛选更加精准，基因选择面更加广泛。同时，还实现了液相芯片的国产化，解决了以往固相芯片材料依赖国外进口等问题，可以说实现了‘自主研发’和‘藏粮于技’。”张小波自豪地说。

　　站在新时代种业大发展的风口，“基因分型”团队的脚步从未停顿。谈及团队在芯片研发面临的挑战，张小波说，每研发一款芯片，团队平均耗时14个月，例如，RICEQTN300需要从至少7000多篇英文文献中提取有用的信息，并将数据整合、分析，在边实验边收集信息的同时，完成芯片脚本的撰写。“相比国家粮食安全和种业发展，团队的付出十分值得。”

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