山东农业大学、中国农科院作科所联合成都天成未来创制小麦120K-4HWA育种芯片,引领泛基因组时代,打造小麦精准育种“中国芯”

图1 小麦120K-4HWA育种芯片

在前期小麦660K与55K SNP芯片成功应用、累计发表论文百余篇的坚实基础上，团队进一步整合了超过5000份国内外小麦自然群体的重测序数据，成功设计出新一代120K-4HWA育种芯片。该芯片具有四大核心优势：

一是高附加值，深度融合历史数据与群体多样性，研究者可对接利用数百篇论文成果及大规模群体遗传信息，实现“一芯片多用、数据承前启后”。

二是高信息量，基于多个小麦参考基因组设计，充分考虑了现代品种、地方品种及1B/1R易位系等特殊材料的基因组结构差异，整合了功能基因、单倍型、遗传图谱等多维度信息。

三是高效率与高多态性，在实际自然群体中可检测到超过30万个多态性位点，探针全基因组覆盖均匀且无信息盲区，单次检测即可支持基因发掘、背景选择、多样性分析等多类研究，与广泛使用的Axiom Wheat 55K芯片数据完全兼容，样本间技术重复率高于98%。

四是高性价比，检测成本极具市场竞争力，流程灵活高效，并提供基于矮抗58、科农9204、Fielder等多种现代小麦品种参考基因组的分析服务，使基因定位更精准、更贴近育种实际需求。

在实际应用中，120K-4HWA小麦育种芯片展现出卓越的市场转化与科研支撑能力，累计销售数量已超60,000份；用户群体涵盖国内涉农大学、科研院所和种子企业。研究团队利用120K-4HWA芯片对420份国内主流育成品种与高代育种系进行基因分型，经严格过滤后保留高质量位点超过50万个，成功鉴定出多个与重要农艺性状显著关联的遗传关键区段。同时，利用该芯片对2000份小麦种质资源进行高通量筛查，成功构建了包含超过60万个位点的基因型数据库，清晰揭示了资源间的遗传关系与多样性结构，为优异等位基因挖掘、核心亲本选配和育种数字化提供了核心数据支撑。

120K-4HWA芯片的成功研发与规模化应用，标志着我国小麦基因组学研究与分子育种技术融合迈上新台阶。该芯片以其高密度、高多态、高兼容、高性价比的综合优势，以及针对现代品种基因组的优化设计，将成为未来小麦功能基因克隆、分子标记辅助选择、全基因组选择育种及种质资源深度评价的首选工具，有力推动小麦遗传研究从“单一参考基因组”向“泛基因组”时代跨越，为保障国家粮食安全与小麦育种创新持续贡献科技力量。

图2 420份小麦自然群体的GWAS分析

图3 2000份小麦种质资源的系统进化树

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。