隆平高科:全基因组选择模型在长江流域籼稻育种中取得成效

文摘   2024-09-21 08:20   美国  

2024年9月18日,袁隆平农业高科技股份有限公司(以下简称“隆平高科”)发布投资者关系活动记录表显示,公司全面熟化运用水稻商业化育种信息化系统,进一步提升分子育种信息化,升级规范化、标准化的基因型鉴定流程和实验室信息管理系统,研发的全基因组选择模型已在长江流域杂交中籼水稻育种中取得显著成效,在淘汰一半预测产量较低的品种后,高产品种选育效率提升了52.58%。

同时,隆平高科称,公司结合市场与产业需求加大了绿色安全、优质高效、广适高产水稻新品种培育,尤其在特早熟早晚稻品种、抗病虫品种、超级稻品种、镉低积累和高档优质稻等品种培育方面取得了新的突破性进展,其中水稻品种晶两优华占、玮两优8612、臻两优8612、泰优390被农业农村部确认为2024年度农业主导品种。

此外,对于海外业务隆平巴西,隆平高科称,隆平巴西在国际粮价下跌和巴西气候异常的双重压力下,同时面临种植户收益减少和玉米种子市场低迷的挑战下,公司主动调整优化营销策略和生产经营计划,使得上半年隆平巴西营收保持平稳增长,实现营收8.5亿元。

来源:新京报(记者刘欢)

而在两年前,隆平高科在玉米全基因组选择育种也宣称获得重要进展,这是国内鲜见的实际育种案例报道。参见:杂交组合晋级率提升46.21%,隆平高科玉米全基因组选择育种获实质性突破

经过科学、规范的方案设计与组织实施,历经4年的规模化田间农艺性状、分子信息数据收集以及全基因组选择(GS, Genomic selection)模型的初步建立与优化,隆平高科在玉米全基因组选择育种方面取得实质性进展。

全基因组选择是利用覆盖全基因组的高密度标记进行选择育种的新方法。2022年2月,公司利用初步建立的GS模型对东华北12000个玉米杂交组合的产量、晋级率等进行预测;2022年11月,公司获得上述12000个玉米杂交组合的实际产量、晋级结果,通过预测结果与实际数据表现的对比验证,该GS模型预测效果达到预期,有望提高公司玉米育种研发效率。

隆平高科玉米全基因组选择项目表型鉴定试验(东华北)

隆平高科自2019年组建由常规育种人员、分子技术人员以及生物信息人员等组成的玉米全基因组选择项目组,并启动针对东华北区域的玉米全基因组选择育种项目。2019-2022年,通过系统设计与实施,项目组在东华北玉米区共收集36465个玉米杂交组合的多点表型数据及对应亲本(DH系和测验种)的10K SNP基因型数据,并成功建立了东华北玉米GS模型。

在预测产量与实际产量总体相关系数方面,上述GS模型预测有效性显著。根据2022年数据结果对比,经过GS模型选择的杂交组合晋级率提升了46.21%。数据显示,通过该GS模式,玉米育种团队可以在缩减20%试验规模时保留93%的晋级品种,在缩减50%试验规模时保留73%的晋级品种,在缩减70%试验规模时仍可保留51%的晋级品种。通过GS模型的不断迭代优化,可不断缩减试验规模且较大程度保留优秀玉米新组合。由此可见,与传统育种方式相比,充分利用GS模型进行预测并辅助选择可以显著提高玉米组合的晋级率,增大遗传增益,降低育种成本。

未来,隆平高科玉米全基因组选择育种项目组将继续不断优化东华北GS模型,并扩大在东华北区域的育种应用。在现有成功经验基础上,项目组预计将在未来2年内完成黄淮海区域GS模型的构建。同时,通过将全基因组选择育种技术推广到更多玉米生态区,构建完整全面的玉米全基因组选择育种体系。

来源:隆平高科


如今,两年将至,不知隆平的玉米GS进展如何了?总之,可以看到,头部企业正在尝试将GS应用于主粮作物育种,具有很好的示范效应,这是值得推崇的事情。


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