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中國網/中國發展門戶網訊 我國人口眾多,農作物種業是保障國家糧食安全和支撐農業發展的根本所在,已經成為國家戰略性、基礎性核心產業。作物育種技術的發展將增強我國農業產品競爭力,加快農業現代化,促進我國由農業大國向農業強國轉變。我國種業技術近幾年發展較快,在作物育種領域已經開始推廣應用分子標記輔助育種。該技術借助分子標記的基因分型結果,從數萬個群體中選擇最優的后代用于育種,可縮短育種年限,在有限的空間內擴大育種規模,且群體越大選擇效率越高。但隨著育種規模的擴大,用于分子檢測的樣品取樣效率和質量成為分子輔助育種的技術瓶頸。傳統的做法是把育種群體的種子全部種植到實驗田里,從田間進行葉片取樣,然后進行基因型檢測分析并決定取舍。該做法存在著占地面積大、耗時長、效率低、易出錯的問題,并且在田間種植的育種群體中有?80%?以上植株的基因型不符合預期,早晚要被淘汰掉,這嚴重地浪費了育種資源和育種者的精力。有了種子切片機的幫助,在播種前,利用種子切片技術對種子進行微量取樣,通過分析微量樣品的分子標記信息即可獲得相應種子的基因型信息,然后只需將符合預期基因型的種子種植田間,即在播種之前完成了基因型選擇,這樣就大大縮小了群體種植規模,不僅節省了大量的田間工作而且讓育種者更加專注于復雜農藝性狀和產量性狀的選擇。高通量種子切片機的制造技術原來一直被國際種業公司壟斷,并且不對外提供任何服務。切片技術的落后成為我國實施分子標記輔助育種的一大障礙。
為了打破國際種業公司在該領域的技術壟斷,中玉金標記(北京)生物技術股份有限公司(以下簡稱“中玉金標記”)與中國科學院植物研究所合作進行了?2?年多的聯合攻關,終于取得了具有自主知識產權、可以投入商業化使用的種子微創取樣設備——玉米種子切片機,且設備集成化、自動化程度非常高,占地面積不到?4?平方米。該設備將準備好的樣品倒入儲料斗,并與收集用的?96?孔板集中放入便攜式?96?孔板籃,之后只需啟動運行程序,設備就自動完成從單粒分揀到最后收集的所有過程。整套設備操作方便快捷、切割精確快速、樣品收集準確無誤。玉米種子切片一次操作處理?960?粒種子,每?6?秒可完成一粒種子取樣,成功率達?95%?以上,田間成活率達?95%?以上。
玉米種子切片機是我國自主研發的、具有自主知識產權的、高通量自動化的大型科研設備,該設備的商業化標志著我國已經成功地打破了國際公司在該技術領域的壟斷,實現了中國創造和中國制造。并且我國分子育種技術已經突破了種子高通量取樣的技術瓶頸,這對我國的分子育種技術發展和實施具有重要意義。該技術的成功研發也是我國科研單位(中國科學院植物研究所)與企業(中玉金標記)共同努力的結果,是我國科企聯合政策結出的碩果。