北京
胡彬华在实验室展示“天府稻芯一号”。
天府稻芯一号。
点位 四川省农科院生物技术核技术研究所
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”。有了这种技术，科研人员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”主题采访活动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。
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讲解原理：“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，从一个个微小信号，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年、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，“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。
育种周期缩短
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、副所长王平向记者介绍，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8到10年时间，大量人力、土地、时间成本耗费在田间试种上。
“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，“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优良基因的核心亲本，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。
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，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，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、油菜等农作物上。从实验室的一管试剂，到沃野里的万顷稻浪，小小一枚液态稻芯，将守护天府粮仓岁岁丰稔。
华西都市报-封面新闻记者陈静摄影雷远东
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