將對(duì)超二十二萬份種質(zhì)資源進(jìn)行基因型鑒定——
“天書計(jì)劃”加速破譯四大主糧遺傳密碼
“目前，‘天書計(jì)劃’正在制定核心種質(zhì)的篩選和評(píng)價(jià)方案，包括基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、篩選方法、評(píng)估方案等。”7月5日，在2025全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)大會(huì)“人工智能助力種業(yè)高質(zhì)量發(fā)展”專題論壇上，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所所長(zhǎng)、研究員周文彬介紹，“天書計(jì)劃”初步鎖定了4500份水稻核心種質(zhì)，覆蓋了80%以上水稻種植的核心區(qū)塊。
種業(yè)是農(nóng)業(yè)的芯片，種質(zhì)資源是種業(yè)創(chuàng)新的源頭和源泉。2023年2月，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所、國(guó)家作物種質(zhì)資源庫(kù)聯(lián)合騰訊公司共同發(fā)起了作物種質(zhì)資源“天書計(jì)劃”。為實(shí)現(xiàn)核心數(shù)據(jù)鑒定、獲取和高效共享利用，今年5月，三方又共同發(fā)起了“天書計(jì)劃”2.0。
“‘天書計(jì)劃’的終極目標(biāo)是要真正解碼作物的遺傳信息，也就是解析水稻、小麥、玉米、大豆四大主糧作物表型決定基因，最終開啟智能育種。”周文彬表示，該計(jì)劃將通過底盤數(shù)據(jù)采集與標(biāo)準(zhǔn)化，結(jié)合智能育種技術(shù)，打造基因資源庫(kù)、大數(shù)據(jù)中心及智能育種設(shè)計(jì)平臺(tái)。
周文彬說，“天書計(jì)劃”的研究?jī)?nèi)容主要包括四大作物核心種質(zhì)構(gòu)建、作物遺傳密碼解析與智能育種模型開發(fā)、基因資源智能育種平臺(tái)的開放等。
“四大作物核心種質(zhì)構(gòu)建，將對(duì)水稻、小麥、玉米、大豆四大作物共22.3萬份種質(zhì)資源，進(jìn)行基因型鑒定，通過現(xiàn)有數(shù)據(jù)篩選構(gòu)建真正的核心種質(zhì)群。同時(shí)，制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建立核心種質(zhì)篩選標(biāo)準(zhǔn)化流程，確保核心種質(zhì)覆蓋95%以上的遺傳多樣性，且將國(guó)外優(yōu)異種質(zhì)納入其中。”周文彬說。
作物遺傳密碼解析與智能育種模型開發(fā)則重點(diǎn)對(duì)標(biāo)表型、環(huán)境型、基因型三方面數(shù)據(jù)集，繪制泛作物基因組圖譜，整合大量種質(zhì)資源的基因信息以突破單一基因組的局限，探明作物表型形成規(guī)律，破解遺傳密碼并構(gòu)建相關(guān)模型。數(shù)據(jù)采集涵蓋作物大田表型材料，以及室內(nèi)不同環(huán)境（包括逆境環(huán)境）下的表型特征。
基因資源智能育種平臺(tái)的開放，既建設(shè)整合基因庫(kù)、智能育種工具及大數(shù)據(jù)平臺(tái)，為國(guó)內(nèi)相關(guān)種業(yè)科技研究機(jī)構(gòu)和種業(yè)企業(yè)提供服務(wù)；同時(shí)，建立協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，制定分級(jí)保障策略，保障數(shù)據(jù)安全共享，推動(dòng)資源和技術(shù)的高效利用。
“‘天書計(jì)劃’2.0擬實(shí)施3年，從今年開始到2027年12月結(jié)束，計(jì)劃今年主要把1萬份核心種質(zhì)資源篩選出來，明年進(jìn)行大田基因型表型鑒定，第三年通過數(shù)據(jù)挖掘模型的構(gòu)建，搭建好智能育種平臺(tái)。”周文彬說。
