江蘇南通：“智慧品種”玉米迎豐收

“這會兒正在裝袋的是我們9月上旬收獲的早熟玉米，它們即將進(jìn)入銷售環(huán)節(jié)。新品種的抗逆性和適應(yīng)性都不錯，產(chǎn)量比對照組多了一成呢！”近日，在南通市海門區(qū)的試驗田邊，生物統(tǒng)計和數(shù)量遺傳學(xué)專家、揚州大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授徐辰武向記者介紹起“蘇玉161”和“通玉1701”兩個新品種玉米。

雖然看上去和普通玉米沒有差別，但這些玉米卻“大有門道”。它們是經(jīng)過大數(shù)據(jù)和基因組輔助育種設(shè)計鑒定出的“智慧品種”玉米。以往，一個農(nóng)作物新品種至少需要8—10年才能完成選育到推廣工作，現(xiàn)在有了人工智能和生物技術(shù)的加持，生物育種從“經(jīng)驗選配”變成“精準(zhǔn)設(shè)計”，進(jìn)入產(chǎn)業(yè)發(fā)展“快車道”。

徐辰武介紹了智慧品種的“誕生過程”：團隊首先廣泛收集種質(zhì)資源，通過高通量測序技術(shù)挖掘海量基因組信息，再利用高通量育種數(shù)據(jù)處理平臺和已經(jīng)進(jìn)行訓(xùn)練的人工智能大模型，進(jìn)行全基因組選擇，快速找到最合適的玉米親本。“這就相當(dāng)于對種質(zhì)進(jìn)行‘全身CT掃描’，快速預(yù)測出聚合高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗病等優(yōu)良性狀的理想基因型，同時借助人工智能輔助進(jìn)行精準(zhǔn)基因編輯，獲得所期待的遺傳材料?！?/p>

實驗室獲得的新品種，最終還得回到大田進(jìn)行鑒定和篩選?！巴ㄟ^無人機、傳感器等設(shè)備采集玉米生長的株高、葉面積、產(chǎn)量、抗性等性狀數(shù)據(jù)后，我們得出結(jié)論，基于多種智能算法對雜交種穗重等性狀進(jìn)行預(yù)測，最高準(zhǔn)確率達(dá)79.5%?！眻F隊成員徐揚教授興奮地說道，也就是說，人工智能模型的預(yù)測是基本準(zhǔn)確的。

“從‘先看見再選擇’到‘先預(yù)測再驗證’，育種過程正在變?yōu)橐婚T可計算的科學(xué)。我們很看好新品種玉米！”江蘇沿江地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所副所長郝德榮研究員告訴記者，過去篩選品種，科研人員不僅需要用尺子測量作物株高、穗長等形態(tài)特征，還要用秤稱量籽粒重量或產(chǎn)量，輔以“用腳踢、用眼盯”的田間觀察法，通過手感、目測評估植株抗倒伏性、籽粒飽滿度等特性。這一繁雜的過程中，任何一個環(huán)節(jié)失誤都可能影響整個育種工作。但現(xiàn)在，“一把尺子、一桿秤”的傳統(tǒng)育種時代即將成為歷史。

“如果說傳統(tǒng)育種是‘大海撈針’，那么數(shù)智育種就是‘定向撒網(wǎng)’。人工智能+生物育種改變了低效的育種科研范式?！?揚州大學(xué)校長劉巧泉表示，數(shù)智技術(shù)正推動育種產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“優(yōu)生優(yōu)育”新時代。（葉真）