2017年04月，自博瑞迪（Breeding，育種）誕生的第一天就希望能推動分子育種在產業化實踐中真正落地，切實有效的幫助育種家縮短周期、降低成本、減少數量。從“基因型檢測成本是制約分子育種落地的核心瓶頸”這個理念開始，博瑞迪從沒有放棄在成本優化上的努力，過去的每一年，我們都投入營收的15-20%的進行成本優化的研發，從2017年幾百元到2022年的幾十元，我們終于看到了產業化應用的可能。2019年我們又在思考，一旦成本可以達到育種家的要求，那么通量就會成為制約分子育種應用的下一個瓶頸，分子生物學一直都是一門實驗性科學，它還沒有為大規模檢測做好準備，沒想到這個想法先于育種在新冠檢測上得以驗證。所以從2019年開始，我們就聯合國內一群優秀的創業小伙伴在自動化設備、標準化取樣、高性能計算、信息化系統多方面進行努力，終于開發了一整套自主知識產權、國產化、標準化、自動化、信息化的分子育種檢測體系（圖1）。

      自此，我們初步解決了分子育種的第一個環節問題，乘政策之東風，分子育種/生物育種也正式進入了產業化落地階段。那么，到底分子育種這個“鏟子”能為育種做點什么呢？本人結合自己的工作有一些粗淺的思考，未來還需要和育種家深入溝通，找到更多技術與產業的結合點，用“鏟子”更高效的“掘金”。

      一、自交系/DH系的高通量篩選

      材料創制是育種的核心，尤其是隨著DH技術成本不斷下降，材料創制周期大幅縮短，但是DH系的重組交換少，想獲得優秀的單株，往往需要更多的基礎材料。目前DH系應用的主要矛盾就變成了DH系大規模生產和田間評價能力之間的矛盾。而分子檢測不依賴于種植觀測/測配，可以作為自交系/DH系評價的第一個漏斗。目前主流的評價標準有兩套：

      1.利用可直觀判斷的分子依據進行材料的淘汰，一般的淘汰標準有：

      (1)材料是否被轉基因（包括國內和國外）污染；

      (2)材料與親本是否存在親緣關系，是否存在污染或拿錯材料的可能；

      (3)材料間相似度，過于相似的材料可留一個進入下一步評價；

      (4)40個SSR或96個SNP判斷是否和已審定材料高度相似；

      ……

      通過一系列簡單條件，將材料數量降至最低。

      2.利用基因組選擇（GS）的方法進行評價

      目前DH+GS已經成為大家共同探討的模式，GS是目前唯一一個可以對數量性狀進行篩選的技術，并已經在多個物種上證明了它的有效性。無論是針對大公司定制化的基因組選擇模型還是針對生態區普適化的基因組選擇模型都值得期待。

      GS的準確性主要受表型、基因型數據準確性和模型影響，目前基因型準確性已經不存在問題，個人認為模型間的差距遠遠不如表型不準確帶來的影響大。所以針對已經開始GS的老師，有兩個小建議，①重點關注表型準確度，樣本量帶來的準確度提升，可以輕易被表型準確度毀去；②選擇一個技術路線堅定的走下去，忌諱方法上換來換去。

      二、重要基因/轉基因事件的回交轉育

      2019年12月份以來國家陸續審批了多項玉米、大豆轉基因安全批件，今年也進行了轉基因試點種植，將已經獲批的轉基因事件導入推廣品種中成為玉米育種的一大需求。同時如抗銹基因RppK等優異抗源基因的發現也使得玉米定向改良存在大量需求。

      傳統的回交育種往往需七代以上的回交才能高度恢復到輪回親本的基因組。應用分子標記進行輔助回交選擇（Marker-assisted backcrossing, MAB），在每輪后代個體中篩選出背景恢復率最高的材料用于下一輪回交，可以大大提高回交效率，一般僅用3個回交世代就可恢復98%以上輪回親本的基因組，還可以大大降低田間回交成本和工作量，是一個非常有用的分子育種工具。

      經過幾年的嘗試，我們逐漸發現看似簡單的回交選育其實存在非常多Know-how，需要專業團隊深入挖掘。相信隨時關鍵基因和新轉基因事件的出現，以及回交轉育工作的前移，未來回交轉育將成為育種團隊最重要的工作之一。

      三、轉基因放開背景下的親本提純/種子純度檢測

      轉基因放開后，種子純度的重要性陡然提升，原本不純的種子種在地里并不明顯，現在在除草劑的加持下，不純的種子一噴就死，導致大家關注度提升。原有蛋白膠鑒定種子純度的方式已經無法滿足生產的需求，分子檢測可以準確鑒定種子是否為雜交種，也可以利用多標記鑒定外來花粉污染，同時還可以利用轉基因事件標記鑒定種子是否帶有抗除草劑基因，相信很快將成為種子純度檢測的標準方法。

      其實種子純度的根本在親本的純度，利用多SNP標記+轉基因標記鑒定親本純度來保證種子純度，相信也將成為種子企業的標準動作。

      四、新《種子法》頒布后的知識產權保護

      新《種子法》中重點加入了實質性派生品種制度，進一步保證了品種創新性。實質性派生品種制度的實施可能改變育種家的育種流程，原來只需要在審定前進行的分子鑒定工作，未來可能前移至自交系/DH系篩選中，有可能成為派生品種的材料將會在早期進行淘汰，所以未來針對苗頭品系的實質性派生品種檢測有望成為標準動作，而實質性派生品種鑒定是完全依賴分子標記進行的。

      五、寫在最后

      本文僅僅算是一篇隨筆，內容更多來自于自己的思考及與育種家的交流，內容有諸多不嚴謹之處，敬請理解和海涵。

      一個新的事物是否能存在和發展往往取決于它的應用場景，而新的工具出現時，我們也無法預期它的全部場景，就好像10多年前我們無法想象今天手機的作用，分子育種技術在未來一定會有很多新的應用，只是我們還沒有發現，這個過程就需要技術提供方（如博瑞迪）和需求方（廣大育種家）不斷的碰撞和交流。未來的很長時間內，希望可以跟更廣大的育種家學習和交流，力圖找到更多的應用場景，讓分子育種這個“鏟子”變得更有價值。