北京
人民网北京4月7日电 (记者赵竹青)记者从中国科学院地理科学与资源研究所获悉，近日，由该所牵头承担、西北农林科技大学等单位参与的国家重点研发计划“重金属污染农田低成本长效治理技术及装备研发与产业化”项目迎来里程碑式进展。作为项目标志性成果之一，60K液相基因芯片“低镉1号”在北京正式发布。
镉是一类致癌物，长期摄入镉超标的小麦会损害肾脏、骨骼等器官，严重威胁人体健康。而传统小麦低镉品种筛选依赖表型鉴定，不仅耗时费力，精准度也不高，难以满足规模化生产需求。
正是为了破解这一难题，“低镉1号”应运而生。据项目团队介绍，该芯片历时5年研发，是首款聚焦小麦镉等重金属离子吸收积累性状检测的基因芯片。它集成了6万多个核心遗传标记位点，构建了覆盖镉、砷、铅等十余种金属离子相关基因位点的全基因组的遗传标记网络，实现对重金属离子积累等性状的“全景式”扫描，辅助低镉等个性化品种选育。
不仅如此，“低镉1号”还实现了“一芯多用”。除了重金属积累相关位点，芯片同时涵盖了产量、品质、抗病等农艺性状相关位点，可满足生态学、农学等多种应用场景的需求。
在检测效率与精准度方面，“低镉1号”建立了高效的“数据-决策”体系。团队基于440余份小麦基因组重测序核心种质群体，整合了籽粒镉含量及关键农艺性状大数据信息，构建了高效的“表型-效应值”关联模型，经芯片检测可实现目标性状基因组估计育种值的量化预测。科研人员在小麦苗期即可提前鉴选出兼具低镉与优良农艺性状的种质，将复杂性状鉴定变为一键输出，显著提升决策效率与精准度。
项目首席科学家、中国科学院地理科学与资源研究所研究员廖晓勇表示，该芯片的研发与应用，可助推我国小麦低镉品种选育从传统方式向高效化、智能化跨越，为我国小麦品种定向选育与资源高效利用提供有力技术支撑，保障国家粮食安全与绿色健康生产。
目前，“低镉1号”已完成技术成果转化，能够满足大规模小麦样本的检测需求，为后续产业化应用奠定了坚实基础。
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