廣東
近日，成都天成未來科技有限公司在小麥育種技術研究方面取得重要突破。公司聯合山東農業大學孔令讓教授團隊、中國農業科學院作物科學研究所賈繼增研究員團隊研發出新一代小麥120K-4HWA育種芯片并全面投入應用。該成果為加速小麥遺傳改良、保障糧食安全提供了強有力的科技支撐。
圖1 小麥120K-4HWA育種芯片
一、研發新一代高密度育種芯片，突破現代品種基因組覆蓋瓶頸
在前期小麥660K與55K SNP芯片成功應用、累計發表論文百余篇的堅實基礎上，團隊進一步整合了超過5000份國內外小麥自然群體的重測序數據，成功設計出新一代120K-4HWA育種芯片。該芯片具有四大核心優勢：
一是高附加值，深度融合歷史數據與群體多樣性，研究者可對接利用數百篇論文成果及大規模群體遺傳信息，實現“一芯片多用、數據承前啟后”。
二是高信息量，基于多個小麥參考基因組設計，充分考慮了現代品種、地方品種及1B/1R易位系等特殊材料的基因組結構差異，整合了功能基因、單倍型、遺傳圖譜等多維度信息。
三是高效率與高多態性，在實際自然群體中可檢測到超過30萬個多態性位點，探針全基因組覆蓋均勻且無信息盲區，單次檢測即可支持基因發掘、背景選擇、多樣性分析等多類研究，與廣泛使用的Axiom Wheat 55K芯片數據完全兼容，樣本間技術重復率高于98%。
四是高性價比，檢測成本極具市場競爭力，流程靈活高效，并提供基于矮抗58、科農9204、Fielder等多種現代小麥品種參考基因組的分析服務，使基因定位更精準、更貼近育種實際需求。
二、應用成效顯著，加速優異基因發掘與利用
在實際應用中，120K-4HWA小麥育種芯片展現出卓越的市場轉化與科研支撐能力，累計銷售數量已超60,000份；用戶群體涵蓋國內涉農大學、科研院所和種子企業。研究團隊利用120K-4HWA芯片對420份國內主流育成品種與高代育種系進行基因分型，經嚴格過濾后保留高質量位點超過50萬個，成功鑒定出多個與重要農藝性狀顯著關聯的遺傳關鍵區段。同時，利用該芯片對2000份小麥種質資源進行高通量篩查，成功構建了包含超過60萬個位點的基因型數據庫，清晰揭示了資源間的遺傳關系與多樣性結構，為優異等位基因挖掘、核心親本選配和育種數字化提供了核心數據支撐。
120K-4HWA芯片的成功研發與規模化應用，標志著我國小麥基因組學研究與分子育種技術融合邁上新臺階。該芯片以其高密度、高多態、高兼容、高性價比的綜合優勢，以及針對現代品種基因組的優化設計，將成為未來小麥功能基因克隆、分子標記輔助選擇、全基因組選擇育種及種質資源深度評價的首選工具，有力推動小麥遺傳研究從“單一參考基因組”向“泛基因組”時代跨越，為保障國家糧食安全與小麥育種創新持續貢獻科技力量。
圖2 420份小麥自然群體的GWAS分析
圖3 2000份小麥種質資源的系統進化樹
關于天成未來
天成未來是國內最早將靶向捕獲測序技術應用于農業科學研究的企業之一，擁有超大規模的動植物基因組大數據庫。以數據與計算為基礎，提供分子育種檢測、種質資源鑒定、突變體庫數字化、功能基因組及生信分析服務，并自主開發了系列育種芯片與數據云平臺。
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