仲夏時(shí)節(jié),廣東省河源、梅州、江門等地的水稻進(jìn)入抽穗期,這里大面積種植名為“華航香銀針”的水稻,因?yàn)楫a(chǎn)量高、口感好,還能抗病,已成為當(dāng)?shù)孛讟I(yè)企業(yè)主打品種,帶動(dòng)了農(nóng)民增收致富。
種子是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)。由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家植物航天育種工程技術(shù)研究中心育成的“華航香銀針”水稻新品種,成功實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化推廣。由于達(dá)到720公斤/畝的產(chǎn)量指標(biāo)要求,被農(nóng)業(yè)農(nóng)村部認(rèn)定為2025年超級(jí)稻品種。
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)積極探索應(yīng)用大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)加速育種創(chuàng)新,“華航香銀針”就是創(chuàng)新成果之一。華南農(nóng)大與企業(yè)合作打造了高通量生物數(shù)據(jù)分析處理平臺(tái),推動(dòng)育種科研從“經(jīng)驗(yàn)范式”向“數(shù)據(jù)范式”轉(zhuǎn)變。
傳統(tǒng)育種主要通過(guò)多樣品種雜交,提供遺傳多樣性,篩選出更優(yōu)良的品種。傳統(tǒng)育種過(guò)程中的親本選擇,需要依據(jù)性狀選擇,雜交后代培育與表型觀察都需要大量田間勞作且產(chǎn)量性狀選擇周期長(zhǎng)。
在AI與大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的現(xiàn)代育種流程中,高通量生物數(shù)據(jù)分析處理平臺(tái)如同精密運(yùn)轉(zhuǎn)的“生物計(jì)算機(jī)”,水稻育種被重構(gòu)為幾個(gè)精準(zhǔn)可控的“數(shù)字環(huán)節(jié)”。比如,通過(guò)對(duì)種質(zhì)資源鑒定與基因定位,找到優(yōu)質(zhì)種子基因;通過(guò)AI算法設(shè)計(jì)智能育種方案,減少田間試驗(yàn)成本等。
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院院長(zhǎng)儲(chǔ)成才說(shuō):“通過(guò)有目的設(shè)計(jì)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、抗病基因的育種方案,最終選育出‘華航香銀針’這樣綜合性狀優(yōu)良的超級(jí)稻品種?!?/p>
從“看見之后再選擇”到“先預(yù)測(cè)再驗(yàn)證”,使育種變?yōu)椤翱捎?jì)算的科學(xué)”,極大提高了育種效率和精準(zhǔn)度:傳統(tǒng)水稻育種平均需8—10年育成新品種,而華南農(nóng)業(yè)大學(xué)團(tuán)隊(duì)利用智慧育種方式,將育種周期壓縮至3—5年?!叭A航香銀針”的育種周期僅為4年。
現(xiàn)代育種過(guò)程中涉及的數(shù)據(jù)處理與管理等環(huán)節(jié),都需要準(zhǔn)確地對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。
“高通量生物數(shù)據(jù)分析處理平臺(tái),在現(xiàn)代育種過(guò)程中發(fā)揮著‘?dāng)?shù)字引擎’的作用,可以幫助科學(xué)家彌合傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)育種與智慧育種間的鴻溝,大大加速生物育種進(jìn)程,提高科研工作效率。”儲(chǔ)成才說(shuō)。(谷業(yè)凱 徐子藝)
(責(zé)任編輯:蔡文斌)