科技日報記者 馬愛平

記者18日從中國農(nóng)業(yè)科學院獲悉，該院油料作物研究所油料逆境生物學與抗性改良團隊聯(lián)合國內(nèi)高校，通過整合全球404份油菜資源，成功構(gòu)建出高準確度基因組預(yù)測模型。該模型可為油菜花期、含油量及產(chǎn)量相關(guān)性狀的目標選育提供高效“精準導航”。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于國際期刊《園藝研究》。

作為全球第二大油料作物，油菜是我國重要的食用植物油來源。然而，油菜花期、含油量等關(guān)鍵農(nóng)藝性狀由上千個基因協(xié)同控制，傳統(tǒng)育種方式需種植多代，依賴肉眼篩選不僅耗時費力，還易受環(huán)境因素干擾導致選擇偏差，如同在海量基因中“開盲盒”，育種效率低下。據(jù)了解，傳統(tǒng)油菜品種培育周期長達6年，難以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對優(yōu)質(zhì)品種的迫切需求。

論文通訊作者、中國農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所研究員劉佳告訴科技日報記者，為破解這一難題，科研團隊以全球404份油菜育種材料為研究對象，系統(tǒng)開展基因組預(yù)測模型優(yōu)化與驗證。研究發(fā)現(xiàn)，通過全基因組關(guān)聯(lián)分析篩選出的數(shù)量性狀位點及顯著遺傳變異，能大幅提升復(fù)雜性狀的預(yù)測準確性。其中，該模型對油菜開花時間和千粒重的預(yù)測準確率突破90%，含油量、角果長度等重要性狀的預(yù)測準確率也超過83%，為精準選擇優(yōu)良性狀提供了可靠依據(jù)。

“此外，我們通過整合基因數(shù)據(jù)、人工智能算法等先進技術(shù)，將該基因組預(yù)測模型與‘快速育種技術(shù)’深度融合，實現(xiàn)了油菜‘一年多代’的高效種植篩選模式?！眲⒓呀榻B，這一創(chuàng)新組合將原本6年的油菜品種培育周期縮短至4年，顯著提升了優(yōu)質(zhì)油菜品種的培育效率。同時，依托該模型培育的油菜品種可建立專屬“基因身份證”，實現(xiàn)從育種到生產(chǎn)的全流程基因追溯，為油菜產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供了源頭保障。