聚焦生物种业和国家粮食安全 湖北洪山实验室3项标志性成果发布

湖北日报讯(记者文俊、通讯员李杰、赵峰)5月16日,由湖北省科技厅主办、湖北省高新技术发展促进中心承办的湖北实验室高质量发展暨重大科技成果转化大会在武汉举办。会上发布了湖北洪山实验室3项标志性成果:发现和创制一批重要性状关键基因、发明基因组育种计算工具——“天权”HiBLUP,无肌间刺鱼类新品系培育。

湖北洪山实验室聚焦生物种业和国家粮食安全,以奉献丰富且对人类和地球都健康的食品为总体目标,突破优良种质资源狭窄、原创育种理论和技术缺乏、技术推广应用范围不广等关键核心问题,推进农业绿色和可持续发展,服务国家种业振兴、粮食安全,打造国家战略科技力量。实验室建立了“五横五纵”交叉研究体系:面向主要农作物、主要园艺作物、畜禽、水产、微生物(五横)开展资源挖掘、生物学基础、品种培育、生产体系、营养健康(五纵)研究,每个方向设2名首席科学家。实验室汇聚了8名院士、7个国家基金创新群体、147名国家级高层次人才,产出了一批具有影响力的科技成果。

发现和创制一批重要性状关键基因:实验室首席科学家严建兵教授课题组发现可同时提高玉米、水稻产量的关键基因KRN2,有望将玉米、水稻产量分别提高10%、8%左右。该成果入选2022年中国十大科技进展新闻,为当年农业领域唯一入选成果。固定研究人员李国田教授团队克隆到一个广谱抗病类病斑突变体基因RBL1,并通过基因编辑创制了增强作物广谱抗病性且稳产的新基因RBL1Δ12,可在田间稻瘟病害严重发生时挽回约40%的产量损失。欧阳亦聃课题组联合中科院、中国农大在国际上首次发现主效耐碱基因AT1,可显著提升高粱、水稻、小麦、玉米和谷子等作物在盐碱地20-30%的产量或生物量。

发明基因组育种计算工具——“天权”HiBLUP:实验室猪基因组与育种团队发明基因组育种计算工具“天权”HiBLUP,针对现有算法在处理快速增长的基因组育种大数据时面临的瓶颈问题,是目前唯一兼具基因组选种及基因组选配功能的计算工具,彻底破解了传统算法在基因组育种大数据计算过程中需多次大矩阵求逆,导致无法高效计算的难题。与现有工具相比,HiBLUP计算速度快且消耗内存少,而且基因分型个体在群体中占比越大,优势愈明显。HiBLUP软件功能丰富、操作便捷,可在Windows、Linux、macOS等平台运行,并且全面适配国产Kunpeng(鲲鹏)生态。该工具1小时内能够完成国际同类软件100小时以上的计算量,打造出“天权+鲲鹏算力底座”的育种计算一体机,实现育种大数据计算底盘技术国产化。被全球84个国家/地区和全国80%猪育种场信息平台应用,已在扬翔、中粮、海大、金旭等多个大型农牧企业应用,为我国种猪基因组高效选育,以及三元商品猪生产精准选配提供了国产化新工具。

无肌间刺鱼类新品系培育:我国是世界水产养殖大国,产量占世界养殖总产量65%,为世界水产养殖作出了重要贡献,其中,淡水养殖贡献率达到60%。遗憾的是,我国及世界主养鱼类普遍存在肌间刺,有肌间刺淡水鱼类产量占到我国淡水鱼类产量的75%,世界有刺鱼产量也占鱼类总产量的70%。湖北洪山实验室高泽霞教授团队自2012年以来一直围绕鱼类肌间刺发生发育机制和遗传改良开展研究,历经十余年努力,取得了原创理论和技术突破,首次鉴定鱼类肌间刺发生关键调控基因runx2b,获得国内第一个授权的无肌间刺鱼类培育的发明专利、美国专利授权;构建鱼类肌间刺性状改良精准分子育种技术体系,培育无肌间刺团头鲂F3代品系,这也是世界首例正式报道的无肌间刺鲤科养殖鱼类,与中国科学院水生所桂建芳院士合作培育无肌间刺银鲫新品系,针对世界第一大养殖鱼类草鱼,也已培育无肌间刺草鱼新种质,并合作应用于:鲢鱼、鳙鱼、鲤鱼、翘嘴鲌等主养淡水鱼类,为推动我国及世界淡水主养鱼类种业高质量发展提供了坚实的理论和有效的技术支撑。返回搜狐,查看更多

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