7月21日中國科學院院士、中國科學院遺傳與發育生物學研究所(遺傳發育所)研究員、崖州灣國家實驗室主任李家洋表示,現在的分子設計育種技術是作物育種的4.0時代,目前國際上還沒有育種5.0時代的標準,“我認為智能作物是未來育種5.0時代的一個核心”。
2021年《種業振興行動方案》與《“ 十四五” 現代種業提升工程建設規劃》對“ 十四五” 我國種業基礎設施建設布局的總體恩 路、框架體系、重點項目、保障措施等作出了全面部署安排。分子技術與傳統育種的緊密結合,已在動植物育種領域結出了“ 累累碩果” 。
無論作物育種的4.0時代還是未來育種的5.0時代,長期動、植物分子育種領城之間因為長期分割形成的分子育種領域的共性理論、技術、平合和應用問題。為此石家莊博瑞迪生物技術有限公司主辦第四屆(2023)前沿分子育種研討會,大會以“產業協同,共謀分子育種新發展”為主題,旨在探討前沿分子育種技術及產業化應用,以推動分子技術在動植物育種領域更扎實更大規模的落地應用。本屆研討會將辦成一場政策協調、產業協同、融合經驗和社會廣泛參與的分子育種產業盛會。
本次研討會于7月31日在石家莊凱旋門大酒店盛大開幕,本屆研討會聚集了全球頂尖的分子育種專家、學者以及農業科技、金融領域的重要代表。來自全國28個省、市、自治區155家單位,包括25所大學、34家研究機構、75家種業相關公司、21家投資及政府機構的近500位代表參加了本次研討會。智種網受邀參加本次大會。

7月30日上午,盡管受臺風“杜蘇芮”殘余環流影響,和6號臺風“卡努”及副熱帶高壓影響,河北出現極端暴雨天氣。多數參會人員遭遇航班停運或晚點,高鐵延誤或取消。30日簽到處會務組工作人員依然忙碌著,參會人員來踐行著他們的初心,風雨無阻,共襄盛舉,產業協同,共謀分子育種新發展。

此時盡管凌晨3點多,會務組工作人員依舊堅守崗位,迎接每一位到來的參會嘉賓,給予他們溫暖的歡迎和周到的服務。
本次論壇由成都瀚辰光翼科技有限責任公司,深圳華大智造科技股份有限公司,長沙百奧云數據科技有限公司,艾吉析科技(上海)有限公司,蘇州奧美泰克生物技術有限公司,耐優生物技術(上海)有限公司的鼎力支持。
開幕式-致辭
7月31日上午8:30第四屆前沿分子育種技術研討會在莊嚴而熱烈的氛圍中拉開帷幕。本屆研討會邀請中國農業科學院作物科學研究所/CIMMYT-中國徐云碧博士進行開幕儀式,徐云碧博士表示,本屆研討會旨在整合國內外優秀的人才、技術和資源,推進分子育種技術與產業的深度融合,以實現更高效、更精準的育種目標。他還強調了產業協同的重要性,希望通過此次研討會為生物種業產業鏈的完善和持續發展建立起更加緊密的合作關系。

中國農業科學院作物科學研究所/CIMMYT-中國徐云碧博士
開幕式上,河北省農業農村廳顧傳學廳長發表致辭。顧廳長強調了分子育種技術對農業與種業的重要性,并指出分子育種與傳統育種的緊密結合,在動植物的育種領域,創造和產生了顯著的應用效果,展示了分子育種在種業領域的未來發展趨勢。同時顧廳長對大會主辦方石家莊博瑞迪生物技術有限公司表示肯定。在當下國際競爭局勢中,前沿科技領域需要有一批充滿活力,瞄準國際一流技術,主動參與國際競爭,推動我國動植物育種技術發展的企業。

河北省農業農村廳顧傳學廳長
動植物分子育種
共性報告
大會邀請27 位特邀報告專家,其中動物專家10人,涉及綜合報告和專業報告(水產,奶牛,肉牛、豬,羊,雞、鴨、大黃魚、蝦)。植物專家10 人 ,綜合報告和專業報告(玉米、水稻、 小麥、大豆) 。技術和平臺專家7人,涉及共性技術、基因型鑒定、育種平臺、信息系統、決策支撐等。報告專家就主要作物、畜牧、家禽和水產生物分子育種的理論、技術、方法和應用展開全面而深入的研討。
金苑(北京)農業技術研究院有限公司范弘偉博士在《商業化玉米育種策略》指出整合育種技術,天下武功唯快不過:芯片技術,知己知彼:液相芯片成本低廉,遺傳背景、相似度、親子關系。比如農大108親本黃 C :5003姊妹系;浚單20母本:京89;丹340不是正統旅大紅骨血統;雙單倍體加倍技術(基因編輯, GS ),難在選系重在測配核心是配合力問題.南繁加代;不育系制種、姊妹交制種。我們應積極迎接轉基因時代的到來:堅持非轉育種,杜絕轉基因污染。

金苑(北京)農業技術研究院有限公司范弘偉博士
北京奶牛中心劉林副主任在《奶牛育種技術沿革與產業發展》指出已退為進,革命性奶牛遺傳評價技術:基因組選擇離不開真實動態的數據(血統、性能、環境等);準確性、全面性決定基因組選擇的成效,如飼料轉化率等;沒有一個國家地區停止基礎育種數據工作;芯片檢測效率、成本挑戰的時期基本完成,不包括商業母牛;新環境(自然、養殖、市場)、新性狀;基因組選擇使得育種公司( AI Stmd )競爭更為激烈;基因組選使得育種產能直線激增;基因組選擇使得國內競爭加劇,國際輸出常態口基因組選擇孕育新興企業,老牌企業震蕩發展;基因組選擇造成產品利潤分配模式完全改變體內/體外胚胎服務、芯片檢測、數據服務等等。

北京奶牛中心劉林副主任
?中國科學院遺傳與發育生物學研所?劉志勇研究員在《小麥抗病基因:從NLR和WTK到WAI》報告中:講述了其團隊發現小麥抗白粉病基因Pm5e、Pm26、Pm41和MlWE18/MlIW72,抗葉銹病和小麥雜交壞死基因Ne1/Ne2,抗大麥條紋花葉病毒BSMV基因BSR1的過程,并描述了對這些小麥抗病基因進行遺傳學和基因組學解析和修飾的方法,如圖位克隆等,最終育成優質的小麥抗病新品種。劉志勇研究員借《詩經》《載馳》中“我行其野,芃芃其麥指出小麥及其野生祖先種基因組測序完成;下一代測序技術的應用;模式植(作)物研究方法與技術的應用;轉基因技術的突破;小麥基因組編輯技術的獨特優勢;未來小麥設計型新品種的大潛力。

中國科學院遺傳與發育生物學研所?劉志勇研究員
四川天豫興禾生物科技有限公司首席科學家胥南飛博士在《“基因超進化”助推農業生物》指出自優育種精準針對作物自身內源標靶基因創造大量隨機變異,通過具有自主知識產權的“基因超進化”系統(該系統是經過功能改造的微生物系統,只有當基因突變體符合篩選要求該系統才能正常運行),借助該系統繁殖速度快和篩選效率高的優勢,快速獲得系統預設目標的植物內源基因突變體。然后,對有益基因突變體進行測序獲得突變信息。接下來根據突變信息,利用PCR技術,重新對作物標靶基因野生型進行精準突變(僅針對有益突變位點)。最后,將精準突變的基因突變體通過基因槍法或者花粉管法導入該作物優良品種中,快速獲得具有目標性狀的作物新品種。
基因超進化系統優勢5大優勢;開放系統,能不斷進步;從無抗性進化到超高抗性;打破了只有 Class II EPSPS 才能提供較高草甘瞬高抗性的預言;進化后的農作物 EPSPS 多方面優于CP4,把農作物抗草甘麟提升了一個水平;其他性狀(如光合效率)的進化可能會為農業、生態等帶來巨大利益。

四川天豫興禾生物科技有限公司首席科學家胥南飛博士
中國水產科學研究院黃海水產研究所欒生研究員在《基于規模化家系的蝦基因組選擇研究》報告指出規模化家系的選育模式:選擇強度大,遺傳增益大;選育技術受效率限制;難以精細刻畫個體間的親緣關系;無法糾正系譜識別錯誤。
為此研發出首個凡納濱對蝦液相芯片“黃海芯1號”(55k):液相芯片"黃海芯1號"55K SNP 標記覆蓋國內外快大、高抗等12個群體;與 AHPND 抗性、 WSSV 抗性、氨氮耐受性、飼料轉化效率、收獲體重與形態等性狀關聯的功能標記3086個;在11個群體(153尾)中測試,位點捕獲率97-99%,質控后 SNP 位點保留率90%;目前已在廣東海興農等6家單位商業化應用。國內外在蝦類群體中率先建立了一步法基因組BLUP選配種體系;對飼料轉化率、WSSV和VpAHPND抗性的選擇準確性大幅提升,突破精準遺傳評估技術(高通量表型鑒定技術和高通量低成本多組學鑒定技術),提高選擇強度,優化配種系統,可持續化選育。

中國水產科學研究院黃海水產研究所欒生研究員
華大智造中國營銷中心市場部產品經理周紅梅女士在《全套生命數字化設備和系統賦能農業育種產研應用》指出:近年來,測序技術在農業領域發揮著越來越重要的作用,高通量測序技術已被廣泛應用于農業基因組學研究,助力科學家和育種家的產業應用。華大智造作為當前全球唯二能夠自主研發并量產從 Gb 級至 Tb 級低中高不同通量的臨床級基因測序儀企業之一,持續以全套生命數字化設備和系統賦能農業發展。
近年來,華大智造系列生命科技工具在賦能解決農業問題上,與業界專家、機構等通力合作,成果斐然。比如在種質資源鑒定上, 由江漢大學生物基因檢測鑒定中心負責人、農業農村部植物新品種測試中心實驗室主任彭海教授及其團隊基于國產平臺華大智造測序儀所研發的《GB/T 38551-2020植物品種鑒定MNP標記法》(簡稱“MNP標記法”),是我國首個包括實質性派生品種判定的國家標準,在新《種子法》中的植物品種知識產權保護中發揮巨大作用。

華大智造中國營銷中心市場部產品經理周紅梅女士
中國農業大大學侯卓成教授在《鴨基因組解析與基因組選》:闡明家養化過程中重要性狀的變化規律,并且為分子育種提供高質量參考基因組,在這項研究中,研究人員分別組裝了北京鴨、紹興鴨和綠頭野鴨的染色體級別高質量基因組,注釋了數千個新的蛋白質編碼基因,并發現鳥類被認為的“缺失基因”在基因組中存在,進一步否定了鳥類“缺失基因假說”。
該研究首次在鳥類基因組中獲得調控蛋殼生物鈣化的必需C型凝集素家族成員的完整基因組序列;利用比較基因組和群體測序數據,鑒定到了家養化過程不同類型鴨群體中存在的關鍵遺傳變異;該研究利用敲除模型證實了NR2F2基因在鴨體內的抑制脂肪生成的功能。此研究為解讀鳥類蛋殼形成的遺傳機制提供了新的理論依據,也為鴨的性狀改良提供了豐富的遺傳變異資源。

中國農業大大學侯卓成教授
華南農業大學年海教授在《熱帶亞熱帶地區大豆基因挖掘和底盤品種選育》中針對熱帶地區大豆主要問題開展研究:率先克隆(GmELF3)基因,揭示大豆適應熱帶亞熱帶地區的分子遺傳基礎;大豆耐酸鋁低磷的精準表型堅定與基因精細定位;大豆適應熱帶地區的高產遺傳機制-抗病性在;高油高產基因GmMFT的克隆;挖掘大豆重要品質性狀的基因,并與長童期等結合。
在底盤品種選育方面:突破大豆產量和抗病育種的瓶頸,開展高產優質多抗大豆新品種選育,利用基因編輯技術快速精準創制新材料,特別是華春6高效基因編輯品種的利用;建立了面向全國和巴西及非洲的大豆科研和育種體系。

華南農業大學年海教授
蘭州大學王維民教授在《湖羊基因組選擇育種》指出:基因組選擇的優勢:無需性能測定,羔羊出生時測基因成本低,可以實現早選和縮短育種周期;不受環境影響,選種效率和準確性高,可快速準確選出好基因;實現對測定難度大的性狀、活體無法度量的性狀和只有一個性別表現性狀的準確選擇。
我國羊基因組選擇亟需突破的關鍵技術環節:大規模基因組選擇參考群,如澳大利亞、新西蘭參考群規模已突破萬級;低成本高效率的基因分型技術。固相芯片由國外壟斷,液相芯片技術成本低、效率高,且技術完全自主;配套遺傳評估技術,羊種業發達國家已制定適于本國的性能指數。目前已建立三大平臺及湖羊萬羊基因組計劃及蘭大“羊芯1號”(LZU-SHEEP-45K)湖羊高性能基因組育種芯片,下一步將推動基因組育種技術在綿羊育種中應用,建立商業化育種體系,培育突破性綿羊新品種和特色綿羊新品系。

蘭州大學王維民教授
華中農業大學李林教授在《基于生物大數據的玉米精準智能設計育種》中圍繞株型建成培育密植高產玉米開展研究,玉米密植高產的株型建成遺傳基礎:發展遺傳定位新方法并克隆株型主效位點;株型及相關性狀的分子網絡解析;株型與產量多性狀研究揭示轉座子影響性狀變異新方式。
前期工作為玉米理想株型與高產智能設計育種打下基礎;多套高通量遺傳群體為智能設計育種提供材料基礎;全息功能圖譜與人工智能算法提供數據與算法基礎;批量株型功能基因與分子機制提供靶位點與理論基礎,為此基于大數據的智能預測初步構建了株高,產量與開花期的預測模型,發明新算法優于傳統機器學習算法,設計出精準設計育種Corn GPT,初步創制出大生物量青貯雜交組合。

華中農業大學李林教授
Genetics Added Value B.V 總裁??Jan MerKs博士就《基因組信息在豬遺傳改良中的成功應用》中指出遺傳改良是一個復雜的過程:100%的數據準確性是遺傳改良成功的關鍵如系譜/性能/外形數據;系譜準確是常見問題如使用了錯誤的公豬的個體或錯誤的母豬ID,眾多錯誤的測定數據來自不負責的員工。
豬育種中幾乎所有性狀都是多基因共同決定的,如何成功的使用基因組信息:多世代的純正品種/品系(避免過低的連鎖不平衡水平);100%可靠的豬只 ID :無 ID 錯配;100%可靠的系譜:父親、母親以及(曾祖代);準確的表型信息;基因型需要為覆蓋全基因組的高密度和高雜合性 SNP ;軟件需要能夠結合表型數據和基因組信息估計 GEBV ' s ;軟件需要能在大群體中快速估計 GEBV ' s (例如,半天之內完成包含1百萬特只和10萬基因型的數據集運算)。

Genetics Added Value B.V 總裁 ??Jan MerKs博士
中國農業大學宿振起教授在《現代生物育種與突破性小麥品種選育》中指出受標記數(質)量、成本、檢測效率以及從業者的認知等因素限制,國內小麥分子輔助選擇育種仍處于"概念"階段,大多單位尚未開展分子育種。主要原因在標記基礎研究與育種利用脫節;簡易;效率;成本;核心技術/商業育種。
小麥赤霉病危害大、發病迅猛、防控難而被稱為小麥的癌癥。赤霉病抗性表型鑒定周期長、工作量大、抗性表型易受環境影響,準確表型鑒定需要多年多點才能實現。因此,單一依靠表型鑒定不能滿足小麥赤霉病抗病育種需求,育種和選擇效率低。Fhb1是迄今鑒定到的來源于小麥本物種中效應最大的赤霉病抗性QTL,雖然該QTL最早發現于我國長江中下游的小麥品種蘇麥3號及其衍生系寧7840,但由于其連鎖標記檢測難度大、效率低等問題,直到該基因被克隆后才廣泛應用我國小麥赤霉病的MAS育種。我們完成Fhb1克隆后,為了滿足國內外大多單位MAS育種的需求,開發了一個基于簡單PCR和瓊脂糖電泳的分子標記。該基因的克隆和診斷性標記有效提升我國小麥赤霉病抗性育種的進程。

中國農業大學宿振起教授
廣東艾佩克科技有限公司首席科學家王希斌在《養豬企業數字化育種體系建設與資源共享》中指出數字化育種體系建設是個系統工程,繁育體系-未來的金字塔結構生豬繁育體系。數字化育種體系方案建設關鍵點:需要建立相應的組織;建立標準化的數據管理;可以實現真實數據的數據采集方式;實現種豬數字化的一生;設備互通,精準飼喂。
數字化種豬育種技術體系還在整合種豬表型組與基因組信息的統一遺傳評估方法上,進行了創新。建立先進的豬全基因組選擇育種技術體系。建立基于區域及全國興的聯合遺傳評估服務平臺,創建資源共享模式,跨場精選優配實現種豬持續改良,在可控近交的程度前提下,為選定的公母豬群體,制定一套遺傳貢獻最大化的選配方案。

廣東艾佩克科技有限公司首席科學家王希斌
齊禾生科首席技術官趙天萌博士在《新一代精準基因編輯技術的開發與應用》指出:齊禾生科的SEED平臺構建了滿足多種植物遞送技術研發需求的強大的農作物開發體系,已針對多種重要的糧食作物及經濟作物開發了高效且安全的基因組編輯工具遞送技術,并搭建了完備的高通量植物遞送平臺,并能夠實現多種糧食作物、經濟作物的遺傳轉化工作,目前利用該平臺齊禾生科已自主開發出了具有突破性優異性狀的多個作物新種質。
齊禾生科基于AI的新型蛋白挖掘方法,開發出具有不同特性的新型堿基編輯工具酶;利用AI設計輔助縮小酶的體積,開發sdd- CBE系統。提高編輯效率高至26倍 ,破解大豆難以實現堿基編輯的農業難題。齊禾生科大片段DNA高效定點插入系統,掌握自主可控基因編輯技術體系,自主可控基因編輯蛋白質遞送系統。成功創制廣譜抗白粉病且高產的小麥優異的品系(廣譜抗性,持久抗性,內源基因),引起世界高度關注。

齊禾生科首席技術官趙天萌博士
隆平生物技術(海南)有限公司戚洪源在《生物育種技術創新助力種業發展》指出解決中國糧食安全的出路在于種業,種業4.0 智能育種:種質+生物技術+人工智能大數據將會引發第三次種業技術(智能育種技術)革命。結合全球轉基因技術發展情況,截止2021年全球玉米轉基因轉化體232個,大多數轉化體為多基因的轉化體遺傳疊加。
為此隆平生物開發隆平007轉化體。她具有Cry1Ab、Cry2Ab、vip3Aa、epsps四個功能基因,可以抗玉米螟、棉鈴蟲、東方黏蟲、桃蛀螟、二點委夜餓、甜菜夜蛾、斜紋夜蛾、小地老虎、草地貪夜蛾等害蟲,目前已獲生產性試驗,已提交生物安全證書申請。同時隆平生物還擁有玉米一年四代不間斷回交轉育技術,兩年內可以完成回交轉育。

隆平生物技術(海南)有限公司項目經理戚洪源
百奧云總經理王冰冰就“應用智能育種平臺,實踐數智化育種”主題報告,跟在場百余人專家老師共同探討。一個有效的數據存儲和分析平臺是對分子育種的強力支持,它可以對海量測序數據進行安全高效的存儲管理,再對其進行深入全面的分析挖掘。
百奧云基因型大數據系統采用分布式數據庫架構,輕松管理海量數據,同時內置常用分析工具,可以在整合SNP位點信息、材料信息、直接比較材料之間差異、品種真實性鑒定、目標基因檢測、定向改良、基因聚合、回交育種等方面發揮作用。同時,百奧云還提供全套GS方案,您可以在智能育種平臺中,通過任務助手,輕松創建基因組預測任務,對自交系材料之間的各種配租后代的產量進行預測。

百奧云總經理王冰冰
本屆研討會在8月1日18時迎來了圓滿落幕,未來可期,期待第五屆(2024)前沿分子育種技術研討會再見!













