在中關(guān)村北大生物城內(nèi)設(shè)立的國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)良種創(chuàng)制中心前沿實驗室中，鄧興旺教授正與工作人員一同進行作物前沿育種技術(shù)的研發(fā)、試驗工作。

近日，全球最高精度玉米全基因組育種芯片由國際著名植物分子生物學(xué)家、國家作物分子設(shè)計工程技術(shù)研究中心首席科學(xué)家鄧興旺團隊研發(fā)成功，原來8~10年的育種周期可以減少至4~5年；同時，其團隊研發(fā)的第三代雜交水稻育種技術(shù)已進入國家安全認(rèn)證階段，最早將于2016年產(chǎn)業(yè)化，將大幅度提高水稻產(chǎn)量。

玉米配對前先驗dna使育種時間縮短一半

一個約2厘米寬、20厘米長的褐色平板，用顯微鏡看，上面布滿了密密麻麻的小探針，這就是鄧興旺團隊剛剛完成的玉米全基因組育種芯片，它能夠從9萬個位點觀測種子，是全球精度最高的玉米全基因組育種芯片。

這里所說的“芯片”，可跟我們在電腦等電子設(shè)備中的電子芯片不同，它是指一套可以從數(shù)萬個位點對種子基因進行觀測的技術(shù)。

拿玉米來說，一株玉米里有4萬個基因，每個基因的活性高低直接決定了這種玉米的口感、產(chǎn)量等，而這些都是由dna決定。顯微鏡里看到的小探針，就是用來檢測種子dna特性的。一種植株體內(nèi)哪種基因活性高，哪種活性低，通過這個芯片就能完成檢測。

“傳統(tǒng)的育種方式，得由育種專家人工從田間作物里選出一對一對來進行‘雜交’，等到植株長大后，再根據(jù)肉眼辨別、稱重等方式識別其性能。其實，雜交后的玉米、水稻好不好吃，產(chǎn)量高不高，這些都是由兩種雜交品種的基因決定的，在雜交之前就應(yīng)該先查清楚。”鄧興旺實驗室的一位研究員告訴記者。

“觀測的樣本多了以后，哪幾種基因存在能讓大米特別好吃、哪幾種基因能一定程度改變產(chǎn)量，這些都能找到數(shù)據(jù)規(guī)律，而不僅僅是靠經(jīng)驗來判斷了。”這名研究員介紹，通過芯片檢測出雜交種類的基因特性，能進一步推動傳統(tǒng)“經(jīng)驗育種”方式向“精確育種”方式改變。

鄧興旺透露，利用這一技術(shù)，原來8~10年的育種周期，可以減半到4~5年，將大大提升我國種業(yè)的育種效率。此外，這種雜交前先驗dna的方法，還能夠更好地觀測到種子的隱性基因、預(yù)測后代的特征，為農(nóng)民減少種植風(fēng)險。

第三代雜交水稻育種技術(shù)讓水稻制種不再“嬌氣”

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