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种质资源数字化 为生物育种插上翅膀

【概要描述】

种质资源数字化 为生物育种插上翅膀

【概要描述】种质资源数字化 为生物育种插上翅膀

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  2021年7月,中央全面深化改革委员会第二十次会议审议通过了《种业振兴行动方案》,强调保障种源自主可控比过去任何一个时间里都更加紧迫;必须把种源安全提升到关系国家安全的战略高度,集中力量破难题、补短板、强优势、控风险,实现种业科技自立自强、种源自主可控。同时,中央部署,通过保护种质资源、加强种业核心关键技术攻关、对优势企业予以重点扶持、发展现代化农作物制种基地、加强知识产权保护等举措打好种业翻身仗,强化粮食安全。

  我国是种质资源大国。据了解,我国农作物良种覆盖率目前超过96%,自主选育品种占95%,做到了中国粮主要用中国种子。但我国还不是种质资源强国。水稻育种专家、中国工程院院士万建民曾在接受各个媒体采访时表示,虽然总体上我国农业生产用种安全有保障、风险可控,但在一些品种、环节和领域还存在短板和弱项。

  建设先进的数字化种质资源平台是夯实种质资源基础的关键。我国种质资源“家底”亟需摸清。目前,第三次全国农作物种质资源普查与收集行动已全面启动。这次普查,是新中国成立以来顶级规模、覆盖范围最广、技术方面的要求最高、参与人员最多的一次普查。农业农村部组织制订并印发了《全国农业种质资源普查工作总体方案》及农作物、畜禽、水产三个分物种的具体实施方案,预期成果概括起来直接体现为“321”,即发布三份报告、保护两类资源、建立一个大数据平台。

  统一、完善的数字化种子基因资源平台是加速新品种培育的核心。作物基因组数据非常庞大,如水稻基因组能达到400 M。传统的新品种培育都是通过杂交把不同品种的优良基因组合在一起,为此,育种家往往有必要进行大量组配组合。假设常规育种有20000个组合,在田间通过人工选择的方式则大概需要两三个月的时间才能完成。而有了数字化的基因数据之后,结合超级计算机综合基因型、表型和环境等因素建立模型,并利用人工智能AI技术等可帮助育种家快速找到最佳的组配方式。将作物的基因变成数据存储起来,可以让生物育种更精准、更高效。

  基因编辑DMP基因诱导蒺藜苜蓿单倍体为豆科牧草及豆科作物单倍体育种体系建立提供新路径(图片来源于中国农业科学院生物技术研究所)

  此外,通过转基因、基因编辑等先进生物技术可快速实现关键基因操作,获得具有优良性状的种子,从而大幅度提升育种效率、节约资源。

  种业之争本质是科技之争。为解决我国优异种质资源储备不足、精准鉴定挖掘不够等短板,缩短与国际领先水平差距,建立完备的数字化种质资源、基因资源平台,利用好AI、大数据、基因工程等先进的技术,将为生物育种技术插上翅膀,助力良种培育,打赢种业翻身仗。(光明网基因科普团队)

  西湖大学生命科学学院讲席教授柴继杰团队及合作者揭示了植物中NLR蛋白的寡聚促进自抑制机制及六磷酸肌醇、五磷酸肌醇在植物免疫信号中的新角色,发现了此前未被发现的一类NLR介导植物免疫的独特机制。

  在地球漫长的历史中,最严重的生物灭绝事件发生在距今约2.52亿年的二叠纪—三叠纪之交。这项研究不仅加深了人们对古生物形态演化的理解,也为科学家评估现代生物多样性面临的灭绝风险提供了科学依据。

  如今,观展已成为人类的一种生活方式,博物馆的内涵和形式也愈发丰富。尤其是随着数字技术在展览服务中的应用更成熟,“智慧博物馆”建设成为当前我国博物馆发展的新趋势。物联网、大数据、云计算、人工智能等新兴技术方法大范围的应用于展陈过程中,让文物“活”了起来。

  记者13日从国家粮食和物资储备局获悉,当前夏粮已进入收购旺季,收购工作正由南向北陆续展开。国家粮食和物资储备局粮食储备司副司长唐成介绍,从各地看,新季小麦产量有所增加,质量普遍好于去年。

  此次手术在罗马和北京两地同时展开,跨越直线公里、双向通信距离超过2万公里,向世界展示了我国泌尿外科和远程外科的尖端技术。手术中,张旭在罗马操作一台我国自主研发的远程手术机器人。

  针对近期持续高温干旱对农业生产造成的不利影响,农业农村部在前期发布预警信息的基础上,于6月11日对河北、山西、江苏、安徽、山东、河南、陕西等省启动农业重大自然灾害四级应急响应。

  从中国农业科学院作物科学研究所获悉,近日,该所水稻优异种质资源创新利用创新团队与北京大学现代农学院合作,首次组装了普通野生稻单倍型无间隙染色体基因组。

  日前,农业农村部发布品种审定公告,第五届国家农作物品种审定委员会根据种子法、主要农作物品种审定办法有关法律法规,严格审核把关,审定通过了135个小麦新品种。

  6月13日,无人机在黑龙江北大荒农业股份有限公司友谊分公司第五管理区一水田地块执行巡田作业任务,用于查看水稻苗情(无人机照片)。

  6月的山东港口青岛港,“氢”风拂面,“绿”意正浓。近年来,山东港口青岛港积极探索氢能在港口的多场景应用,统筹推进氢能“制、储、运、加、用”全链条发展,为全场景氢能港口建设打下坚实基础。

  近年来,在科技加持下,古老的布达拉宫焕发出新机与活力:轻轻点击一下鼠标,从三维模型到壁画细节都可以一览无遗;近800个结构传感器近10年间记录下逾千万组数据;超过1500个探测设备、近9公里的感温光纤,感知着这座古老建筑的实时状态……

  记者12日从中国航空工业集团(以下简称“航空工业”)获悉,由航空工业自主研发的HH-100航空商用无人运输系统验证机,在西安蓝田通用机场完成首飞。HH-100航空商用无人运输系统是航空工业主动布局无人机产业、为加快形成新质生产力而全新研发的重点机型。

  渤海湾畔的“滨城”寨上,风光旖旎、碧波万顷,长达14.8公里的海岸线勾勒出一幅壮丽的画卷。

  “太阳能-热泵智耦互补粮食烘储系统”“储粮害虫智慧监测系统”……近日,南京财经大学多项粮食科技成果亮相全国绿色粮食仓储工作现场推进会,相关成果在全国200余个粮食企业(库)推广应用,并获得中国粮油学会科技奖一等奖。

  这项成果首次揭示了在海马体外的内侧前额叶皮层中存在一类编码环境边界的特异性神经元,也被称为边界细胞,研究成果或有助于找到通往记忆与学习闸门的“钥匙”。

  记者11日从中国载人航天工程办公室获悉:我国载人航天工程第四批预备航天员选拔工作日前结束,共有10名预备航天员最终入选,包括8名航天驾驶员和2名载荷专家(香港地区、澳门地区各1名载荷专家)。

  中国科学院空天信息创新研究院研究员张立福,在解读高光谱分析技术为珍贵文物进行三维“留影”的最新进展时说:“光谱是辨别物质的‘指纹’。前不久,辽宁省文物考古研究院运用三维技术,首次根据出土头骨,复原出一尊男性红山先人的容貌。

  1966年12月的一天,罗布泊,一朵巨大的白色蘑菇云腾空而起,我国首次氢弹原理试验爆炸成功。

  苹果公司10日在2024年全球开发者大会上推出个人智能系统“苹果智能”。该系统集成了生成式人工智能的强大功能,可应用于苹果多款产品。

  芒种时节农事忙。河南、山西等地麦收陆续进入尾声,湖南、江西一些地方正忙着种稻插秧。北方收麦、南方种稻,收与种紧密相连,南与北交相辉映,中部这片土地上充盈着丰收与希望的气息。

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