为棉花精准设计育种装上“中国芯”

为棉花精准设计育种装上“中国芯”，是指通过一系列科技创新手段，提升我国棉花育种技术水平，培育出具有自主知识产权的优质棉花品种，摆脱对国外棉花品种的依赖，增强我国棉花产业的竞争力。以下是相关举措与成果介绍：研发育种液相芯片：浙江大学棉花精准育种团队通过全基因组扫描技术，对70000多个棉花基因进行系统研究，利用我国三大棉区的1000多份品种以及国外的重要育种骨干材料，鉴定出产量和纤维品质等重要农艺性状关联基因位点，开发了“浙大棉芯1号”“浙大棉芯2号”等棉花全基因组育种液相芯片。这些芯片可快速、准确、高效地鉴定出优异亲本材料和基因资源，加快聚合育种的步伐。构建全基因组DNA甲基化图谱：由浙江大学棉花精准育种团队、中国农业科学院生物技术研究所和湖畔实验室智慧育种团队组成的联合科研团队，构建了涵盖207个品种的棉花全基因组DNA甲基化图谱，鉴定了2.87亿个单甲基化多态性（SMP）位点，规模为目前所有作物之最。团队从中发现43个潜在参与纤维发育的eQTM基因，为棉花育种提供重要的候选基因列表。利用AI技术加速育种进程：湖畔实验室融合AI、并行计算等技术开发了一套新型算法，加速海量遗传数据的分析处理。相比传统方法，AI加成的分析计算速度提升近100倍。联合科研团队还研发了深度学习模型DeepFDML，基于DNA甲基化位点附近的序列，预测影响基因表达的甲基化位点，未来有望发现更多具有育种价值的信息。通过AI技术，可将优异性状的基因聚合到一起，形成理想株型，大大缩短育种周期。选育优质棉花品种：棉花高产育种创新团队选育出优质新品种“中棉113”，它成功突破早熟、高产、优质难以协同改良的瓶颈，实现了产量和纤维品质双提高，成为超越“澳棉”品种标准的“芯片品种”。该品种利用早熟特性，可在适宜地区开展棉麦轮作，促棉增粮。此外，团队还筛选出了一批适宜盐碱地种植的骨干亲本及强优势杂交组合，打破耐盐碱与产量、品质等性状的负相关，提升了盐碱地棉花的产量和品质。