西北农林科技大学、中国农业大学和北京市农林科学院联合开发玉米高产抗病虫3K液相芯片,支撑玉米分子设计育种与种质鉴定
为突破玉米分子设计育种与种质精准鉴定的技术瓶颈，西北农林科技大学杨琴团队、中国农业大学宋伟彬团队与北京市农林科学院玉米研究所刘亚团队联合研发了玉米高产抗病虫3K液相芯片，该芯片聚焦玉米抗病虫高产性状，可用于分子辅助育种、种质资源评价、全基因组选择等方向。
自投入应用一年来，成都天成未来科技有限公司作为该芯片检测技术支持单位，已为超过25家科研院所及种业企业完成4,000余份玉米样本检测。
该芯片基于国内外3,367份玉米自交系的重测序数据及公开发表的抗病虫、抗逆相关重要自然变异信息设计。芯片包含约3,000个群体鉴定标记与320个功能标记，全面覆盖抗病、抗虫、抗逆及关键农艺性状等育种目标。
全面聚合育种领域多方面鉴定标记，包括抗病相关标记154个、品种真实性鉴定标记96个、抗逆标记22个、农艺性状标记27个、氮素利用标记13个，以及抗虫转化体验证标记8个（含Bt基因型）。
采用液相芯片技术，检测成本低至30元/样本，适用于大规模种质资源筛查与辅助育种。
通过标记-表型关联数据库，可快速评估材料的抗病虫潜力及环境适应性，显著缩短育种周期，提升育种效率。
图3 该芯片在染色体上2Mb内标记覆盖率为99.64%
应用一年来，该芯片平台已用于多个育种团队的材料背景鉴定、抗性筛选及品种真实性鉴定。
芯片数据可用于自然群体或育种材料的群体结构划分与亲缘关系评估，为杂种优势群划分及骨干亲本选育提供分子依据。
芯片内置的功能标记可对不同育种材料中抗病、抗逆等优势等位基因型进行快速扫描与精准定型，直观呈现不同材料间的遗传潜力差异。
表3 品种优势等位基因型鉴定结果
（部分展示，基因型已作模糊处理）
玉米高产抗病虫3K液相芯片由西北农林科技大学杨琴团队、中国农业大学宋伟彬团队和北京市农林科学院玉米研究所刘亚团队联合开发。团队围绕玉米分子设计育种与种质精准鉴定需求，聚焦抗病、抗逆抗虫、高产、转基因检测及品种真实性鉴定等育种关键需求，系统聚合相关功能位点。
长期聚焦玉米重要真菌病害抗性遗传改良，围绕抗病基因挖掘、抗病机理解析和分子育种技术研发开展系统研究，克隆了多个玉米抗病基因，建立了玉米抗病分子育种技术体系，创制了一系列优异抗病新种质，在Nature Genetics、PNAS、New Phytologist 等期刊发表论文20余篇。
长期聚焦玉米及近缘物种优异基因资源挖掘与遗传改良，在单倍体诱导、高产抗逆基因挖掘、籽粒灌浆调控机制解析及新品种创制方面取得了系统性成果，在Nature Genetics、Nature Communications、Nature Plants、New Phytologist、Plant Physiology等国际主流学术期刊发表论文20余篇。
长期聚焦玉米生物育种技术研发，在转基因、基因编辑、高效遗传转化及分子检测等方面形成了较成熟的技术体系，创制了多批抗虫、耐除草剂、耐旱玉米新种质，在Molecular Plant、Plant Biotechnology Journal、Journal of Integrative Plant Biology 等国际期刊发表多篇转基因及基因编辑相关研究论文。
天成未来是国内最早将靶向捕获测序技术应用于农业科学研究的企业之一，拥有超大规模的动植物基因组大数据库。以数据与计算为基础，提供分子育种检测、种质资源鉴定、突变体库数字化、功能基因组及生信分析服务，并自主开发了系列育种芯片与数据云平台。
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