四川
封面新闻记者 陈静 摄影 雷远东
一根试管装着液态试剂，就能给水稻种子完成全套基因测序体检；不用再长年累月扎根田间靠肉眼选种，海量优良性状一次性锁定筛选。
7月13日，“万千气象看四川” 主题采访团走进四川省农科院生物技术核技术研究所，近距离解锁四川首款自主研发水稻育种液相芯片 ——“天府稻芯一号”。这款看似一小瓶液体的育种黑科技，将高深的基因靶向测序技术化作育种工具箱，让水稻育种从 “凭经验碰运气” 迈入 “按基因精准选种” 新阶段。
天府稻芯一号（雷远东 摄）
一瓶液体芯片
读懂水稻全部 “先天禀赋”
走进实验室，很难想象这款名为 “天府稻芯一号” 的育种芯片，既没有手机电脑那样的电路板，也不同于传统嵌在玻璃基板上、布满点阵的固态基因芯片，仅仅是一管特制液态试剂。
四川省农科院生物技术核技术研究所副主任胡彬华拿着实验样本，用最通俗的比喻向记者拆解原理：“它本质就是一套集合了上万种特异性探针的液体试剂，如果把基因检测比作钓鱼，不同探针就是量身定做的鱼钩，每一只鱼钩精准对应水稻某一项性状基因。”
科研人员只需从稻种、稻株叶片里提取 DNA，与液相芯片试剂充分反应后上机测序，就能对照点位图谱读出基因密码。显色点位的颜色与形态，直接对应水稻与生俱来的品种特质：绿色点位代表抗病能力、蓝色点位代表杂交杂合性状，一个个微小信号，就能分辨出这株水稻是否高产、米质有无香味、能不能扛住四川高温高湿天气、会不会富集重金属镉、抗不抗倒伏。
“天府稻芯一号内置整整5000个遗传标记位点，也就是业内简称的5K芯片，其中锁定了50多个决定水稻核心优劣性状的关键功能基因。” 胡彬华告诉记者，团队早在2018、2019年就启动标记位点筛选与验证工作，2024年完成全部位点整合与反复优化调试，2025年6月正式发布面世，到如今恰好走过一周年应用落地历程。
记者现场了解到，四川盆地高温、高湿、病虫害多发，还有丘陵地块种植分散、田间观测难度大等地域特点，通用芯片无法精准适配本土种质资源。而 “天府稻芯一号” 所有位点均针对四川生态条件专门设计，专门攻克本土水稻育种痛点，填补了省内水稻液相育种芯片自主研发的空白。
育种少走五六年弯路
种业企业实打实降本增效
传统水稻育种，是一场漫长且盲目的田间持久战。四川省农科院生物技术核技术研究所党委委员、副所长王平向记者坦言，以往依靠人工杂交、多代种植、肉眼观察表型筛选，想要把高产、优质、抗病、耐温、低镉等多种优点聚合在同一个水稻品种里，至少需要8至10代繁育选育，耗费八到十年时间，大量人力、土地、时间成本耗费在田间试种上。
在实验室展示天府稻芯一号（雷远东 摄）
“很多优良基因藏在植株内部，外表根本看不出来，等到大面积种植才发现性状不符，前期投入全部白费。”王平介绍，这款天府稻芯一号，直接改写育种逻辑。芯片检测可以在实验室提前完成种质筛查，400份育种原始材料，不用全部下地栽种，仅通过基因测序就能直接筛选出十几份携带目标优良基因的核心亲本材料，田间试验规模、土地占用量大幅缩减。
原本需要多批次、多年份试种才能完成的筛选工作，一次性测序即可完成，整体育种周期能够缩短三分之一以上。再结合花药培养技术，原本常规育种需要四五年稳定成型的新品种材料，两到三代就能定型落地。
技术红利早已走出实验室，在种业企业一线落地生根。四川台沃科技集团董事长孙敬壹作为应用方代表，向采访团分享了实打实的使用感受。企业此前在水稻亲本杂交选育新品时，最大难题就是杂交组合不确定性强，大量种质资源盲目试种，土地、人工、时间损耗极大。
“用上天府稻芯一号之后，我们先锁定携带优势基因的亲本再开展杂交，育种成功率大幅提升，整体筛选环节综合成本至少降低五成。”孙敬壹说道，目前企业已经将芯片技术运用在 “岳合穗苗” 等水稻亲本品种改良项目中，依托精准基因筛选培育全新水稻品种，既兼顾种植户看重的亩产产量，又契合市场消费者青睐的米饭口感与品质。
截至目前，已有四川大学、西南科技大学等十余家科研院所与种业单位应用 “天府稻芯一号” 开展育种工作。除深耕水稻领域外，研发团队还计划将这套液相芯片育种技术拓展至玉米、小麦、油菜等四川主要粮油作物。从实验室的一管试剂，到大田沃野里的万顷稻浪，小小一枚液态稻芯，正以分子育种硬科技，守护天府粮仓岁岁丰稔。
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