人民網(wǎng)重慶4月22日電 （劉政寧、周小平）4月21日，西部（重慶）科學(xué)城消息，科學(xué)城種質(zhì)創(chuàng)制大科學(xué)中心的柑橘團(tuán)隊(duì)、國家柑橘品種改良中心研制的首款柑橘液相育種芯片——橘芯1號(hào)，近期獲得國家發(fā)明專利授權(quán)。“橘芯1號(hào)”是世界首款柑橘液相育種芯片，填補(bǔ)了國內(nèi)外空白。

育種芯片是生物育種體系中種質(zhì)資源基因型檢測(cè)的重要工具，與我們常說的手機(jī)、電腦芯片不同，它可以快速識(shí)別與優(yōu)良性狀相關(guān)聯(lián)的基因或標(biāo)記，在農(nóng)作物遺傳改良與育種研究中發(fā)揮重要作用。然而，此前我國尚無成熟的柑橘基因分型芯片。要提高柑橘育種效率、加快柑橘育種進(jìn)程，開發(fā)一款經(jīng)濟(jì)、高效的基因分型芯片十分必要。

為此，柑橘團(tuán)隊(duì)陳善春、何永睿和李強(qiáng)等研究人員，以國家柑橘種質(zhì)資源圃300多個(gè)代表性柑橘品種為材料進(jìn)行深度重測(cè)序，篩選出4萬余個(gè)核心SNP（單核苷酸多態(tài)性）位點(diǎn)。同時(shí)，加入數(shù)千個(gè)與柑橘重要性狀緊密關(guān)聯(lián)的SNP位點(diǎn)，利用靶向捕獲技術(shù)，開發(fā)出柑橘全基因組40K液相育種芯片“橘芯1號(hào)”。

“橘芯1號(hào)”柑橘液相育種芯片。受訪者供圖

“由于柑橘多年生、童期長，加之遺傳背景雜合、某些品種間雜交不親和等原因，用傳統(tǒng)方式育種，若想得到一個(gè)優(yōu)良品種的種質(zhì)資源需要30年以上。”李強(qiáng)介紹。

育種芯片為構(gòu)建包括柑橘全基因組選擇育種在內(nèi)的柑橘生物育種平臺(tái)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，它具有分子精準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、高通量、低成本、智慧化等特點(diǎn)，可顯著提高柑橘育種效率，大幅度縮短育種周期。

“‘橘芯1號(hào)’液相育種芯片的位點(diǎn)檢出率大于96%，能夠針對(duì)同一個(gè)SNP位點(diǎn)進(jìn)行多次檢測(cè)，變異位點(diǎn)鑒定的準(zhǔn)確性相比傳統(tǒng)的固相芯片更高；同時(shí)，液相育種芯片的基因分型成本僅為傳統(tǒng)固相芯片的十分之一。”李強(qiáng)介紹。

柑橘團(tuán)隊(duì)實(shí)驗(yàn)室。受訪單位供圖

“橘芯1號(hào)”的最大優(yōu)勢(shì)就在于，能夠低成本、高通量地進(jìn)行柑橘基因分型，進(jìn)一步為資源鑒定、全基因組關(guān)聯(lián)、遺傳分析等提供基因組學(xué)資源。應(yīng)用場(chǎng)景也更多，比如，鑒定種質(zhì)資源的基因型，并全基因組關(guān)聯(lián)分析，獲取重要性狀關(guān)聯(lián)的分子標(biāo)記和功能基因，用于分子標(biāo)記分子育種和分子育種；鑒定種質(zhì)資源的基因型，建立全基因組選擇模型，用于全基因組選擇育種；對(duì)種質(zhì)資源材料進(jìn)行精準(zhǔn)的基因型鑒定，用于種質(zhì)資源鑒定和遺傳多樣性分析。

“中國是世界柑橘種植大國，柑橘園面積及柑橘產(chǎn)量常年穩(wěn)居世界首位，未來，這款芯片在培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的柑橘新品種方面將具有巨大的應(yīng)用前景。”李強(qiáng)說。

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