科技日报记者 马爱平
近日，国家牧草产业技术体系种质资源收集与评价岗位与成都天成未来科技有限公司联合攻关，成功研发出一款针对饲用燕麦种质资源鉴定的3K液相芯片——“燕甄芯1号”。该芯片的研发填补了我国饲用燕麦高效基因分型技术的短板，为燕麦种质资源精准鉴定、遗传改良及分子育种提供了技术支撑。
燕麦作为全球广泛种植的重要粮饲兼用作物，其种质资源的高效鉴定与评价是优质饲用品种选育的关键前提。当前，SNP（单核苷酸多态性）芯片是作物基因分型的主流技术，但现有燕麦分型芯片普遍存在全基因组覆盖度不足、分辨率有限、通量偏低等问题，严重制约了饲用燕麦种质资源大规模精准鉴定的产业化应用，成为燕麦分子育种进程中的技术瓶颈。
为破解这一难题，研发团队立足我国饲用燕麦产业发展需求，与成都天成未来科技有限公司通力合作，应用自主研发的靶向测序基因型检测技术，以高质量SNP（单核苷酸多态性）数据集为基础，通过严格的探针筛选与基因组均匀布点设计，最终获得3200条高特异性探针，成功构建出全基因组覆盖、质量可控的“燕甄芯1号”3K液相芯片。该芯片可实现燕麦全基因组范围内的高效、准确分型，广泛适用于饲用燕麦种质资源鉴定、真假杂种验证、遗传多样性分析、品种指纹图谱构建及分子育种等多个研究领域。
据岗位专家王学敏研究员介绍，相较于传统芯片，这款3K液相芯片展现出四大优势：一是覆盖均匀性与代表性突出，3200个SNP（单核苷酸多态性）位点均匀覆盖燕麦全部21条染色体，平均每6兆区域优选一个位点，有效避免遗传信息局部冗余或缺失，保障了遗传分析的全面性与准确性；二是多态性高且信息量大，所有位点的最小等位基因频率均不低于0.1，具备充足的群体变异性，可为品种真实性鉴定和指纹图谱构建提供丰富的遗传依据；三是功能关联潜力显著，在保证全基因组覆盖的前提下，优先选择位于或邻近基因功能区（如编码区、启动子区）的位点，大幅提升了与饲用性状的关联分析效率；四是技术兼容性强且成本可控，3K的规模在保留核心遗传信息的同时，较万级密度芯片大幅降低了检测成本和数据分析复杂度，更适合大规模种质资源快速鉴定的产业化需求。
王学敏表示，此次国产饲用燕麦3K液相芯片的成功研发，是“体系+专家团队+高新企业”深度融合的重要成果，其针对性更强、适配性更优，聚焦我国饲用燕麦种质资源精准鉴定需求优化位点设计，大幅提升基因分型效率与产业化适配度，将我国燕麦种质资源鉴定技术推向精准化、高效化新阶段。
下一步，研发团队将持续推进芯片的产业化应用，加速芯片在饲用燕麦优异种质筛选、品种真实性鉴定、遗传图谱构建、分子标记辅助育种等领域的推广落地，为我国饲用燕麦优质品种选育筑牢技术根基，推动牧草产业提质增效，为保障我国草食畜牧业可持续发展和粮食安全提供重要技术支撑。
（国家牧草产业技术体系种质资源收集与评价岗位供图）
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