我院玉米耕作栽培團(tuán)隊(duì)在玉米液相育種芯片研發(fā)和全基因組選擇技術(shù)方面取得新突破

近日,我院糧食作物研究所玉米耕作與栽培研究室成功研發(fā)了一款可以用于預(yù)測(cè)玉米親本配合力和雜交種表型的高通量低成本的液相芯片(5.5 K)。相比傳統(tǒng)固相芯片,該款芯片基于靶向測(cè)序原理進(jìn)行基因型檢測(cè),具有定制靈活、檢測(cè)價(jià)格低、檢測(cè)速度快以及重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),其SNP檢測(cè)能力為該芯片位點(diǎn)容量的5~10倍。

該款芯片不僅能用于玉米類群劃分和全基因組關(guān)聯(lián)分析,還能開展全基因組選擇。針對(duì)玉米自交系親本一般配合力和雜交種表型,馬娟博士利用R語(yǔ)言構(gòu)建了一系列全基因組預(yù)測(cè)模型的框架包括參數(shù)模型、半?yún)?shù)模型和機(jī)器學(xué)習(xí)模型。玉米5.5 K液相芯片分型平臺(tái)和其配套全基因組選擇方法的研發(fā)可為育種家選育玉米優(yōu)良品種提供有利支撐,在保證預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性的前提下,可以極大降低育種成本,助力玉米智能育種的發(fā)展。

玉米5.5K液相芯片相關(guān)研究成果已授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利1項(xiàng)(專利號(hào)ZL202111642790.X),并在Frontiers in plant science、作物學(xué)報(bào)和核農(nóng)學(xué)報(bào)發(fā)表研究論文3篇。目前已有多家國(guó)內(nèi)企業(yè)洽談合作業(yè)務(wù)。

本研究得到了河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院優(yōu)青項(xiàng)目(2020YQ04)和河南省科技攻關(guān)(222102110043)項(xiàng)目的資助。