俗話說，種子是農業的“芯片”，而芯片本身也是育種的一個關鍵利器。有沒有一款芯片，能迅速檢測出一粒水稻種子是否具有抗旱、高產、抗倒伏等基因信息呢？答案：有。

眼下正值春耕，我省水稻育種領域傳來喜訊。繼發布首款國產甘藍型油菜20K（2萬個遺傳信息位點）固相芯片“中芯油1號”后，省農科院又推出首款國產水稻通用型20K固相芯片——“中芯稻1號”，打破分子育種固相基因芯片被國外企業壟斷的局面，推動水稻育種從經驗育種向智慧育種跨越。

繪制一張水稻基因的“高精度地圖”

“通俗地說，這款芯片相當於研發團隊繪制出一張水稻基因的‘高精度地圖’，集納大規模水稻基因數據，能滿足水稻基因體檢、品種指紋圖譜鑒定、基因定位、人工智能育種等遺傳育種應用。”省農科院生物育種創新中心聶元元博士介紹，“中芯稻1號”是我省團隊研發的國內首款擁有完全自主知識產權的固相芯片，涵蓋探針數量超2萬個。

“中芯稻1號”具有什麼樣的特性和優勢？

專家介紹，通過“中芯稻1號”對水稻幼苗甚至種子進行基因掃描，可一次性完成功能基因檢測、品種指紋圖譜鑒定、籼粳成分鑒定、轉基因成分檢測、抗旱基因位點鑒定、東鄉野生稻特異片段鑒定等六大功能模塊分析，精准篩選出水稻“優等生”。以前傳統育種，專家要在田間觀察株高、抗性、產量等性狀，育成一個品種通常需要8至10年時間，如今借助“中芯稻1號”可將育種時間縮短到3年。

據介紹，與價格高昂的進口芯片相比，“中芯稻1號”最大的優勢是物美價廉，其從設計到制備、檢測實現全鏈條國產化，檢測成本大幅降低至普通育種單位均能承受的水平。聶元元說：“過去從國外進口芯片一塊要300多元，而這款芯片價格只要20多元。”

水稻向智能化設計育種邁進

眼下，省農科院生物育種創新中心實驗室內人氣頗旺，不少省內種業公司負責人攜帶水稻種子前來檢測。江西匯豐源種業有限公司相關負責人陳建新告訴記者，公司將自主選育的“祥兩優瑞香”等籼稻品種送來檢測，希望全面了解這些品種基因信息，為選育下一批水稻“優等生”奠定基礎。

對於種子公司來說，“中芯稻1號”不僅可以滿足一般遺傳育種研究需求，還可以針對特色育種需求進行設計。作為我省獨有的珍貴野生稻資源，東鄉野生稻蘊含抗寒、抗病、高產等優異基因，“中芯稻1號”專門開發了抗旱基因位點鑒定和東鄉野生稻特異片段鑒定模塊，可精准追蹤這些優良性狀在育種后代中的留存情況，為挖掘利用野生稻優異基因提供高效工具。

記者了解到，省農科院已在國內率先打造水稻育種全自動化檢測分析平台，立足“中芯稻1號”為全省及全國水稻育種工作者提供全基因組關聯分析、全基因組選擇、轉基因檢測、品種真實性鑒定、人工智能育種等領域的基因檢測服務。

省農科院黨委副書記、院長易龍表示，“中芯稻1號”的研發成功，不僅填補了國內水稻固相芯片領域的空白，更將推動我省育種模式從傳統育種向智慧育種轉型，這是我省“人工智能+”賦能傳統農業轉型升級的一項重要成果。

業內專家表示，當前水稻育種已全面進入分子育種時代，正向智能化設計育種邁進，固相芯片技術因其檢測位點固定、分型准確度高、重復性好、周期短、操作門檻低等優勢，正成為全基因組基因檢測的理想選擇。（記者 陳旻 實習生 吳佳欣）