近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所油料逆境生物學(xué)與抗性改良團(tuán)隊(duì)聯(lián)合浙江大學(xué)相關(guān)團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊《園藝研究》（Horticulture Research）發(fā)表的一項(xiàng)研究成果，可為油菜智慧育種提供“精準(zhǔn)導(dǎo)航”。該研究通過(guò)整合全球404份油菜資源的基因型與表型，成功構(gòu)建高準(zhǔn)確度基因組預(yù)測(cè)模型，為油菜花期、含油量及產(chǎn)量相關(guān)性狀的高效選育提供了全新方案。
據(jù)團(tuán)隊(duì)首席梅德圣研究員介紹，傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)油菜品種培育曾是“十年磨一劍”的苦差事。油菜開(kāi)花時(shí)間、含油量等關(guān)鍵農(nóng)藝性狀由上千個(gè)基因協(xié)同控制，油菜育種需種植多代，憑肉眼篩選不僅耗時(shí)，還易受環(huán)境因素影響導(dǎo)致“看走眼”，如同在海量基因中“開(kāi)盲盒”，效率極低。為此，研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)努力，打造出高準(zhǔn)確度基因組預(yù)測(cè)模型，該模型像“基因組導(dǎo)航儀”，可通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析找到控制關(guān)鍵性狀的基因遺傳變異，這些遺傳變異猶如“基因路標(biāo)”，通過(guò)這些“基因路標(biāo)”能精準(zhǔn)預(yù)測(cè)油菜生長(zhǎng)表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，其對(duì)開(kāi)花時(shí)間和千粒重的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率突破90%，含油量、角果長(zhǎng)度等性狀準(zhǔn)確率超83%。
該模型與“快速育種技術(shù)”結(jié)合后，通過(guò)整合海量基因數(shù)據(jù)、AI算法等實(shí)現(xiàn)可計(jì)算預(yù)測(cè)，從而實(shí)現(xiàn)油菜“一年多代”種植篩選，將原本6年的品種培育周期縮短至4年，周期縮短1/3以上，可大幅提升優(yōu)質(zhì)油菜品種培育效率，且依托該模型培育的油菜品種可建立“基因身份證”，實(shí)現(xiàn)全流程基因追溯。
該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目及中國(guó)農(nóng)科院創(chuàng)新工程等項(xiàng)目支持。
