“基因动能”跑出育种加速度——航天育种研究院建成高通量全自动基因分型平台

随着现代分子育种技术的兴起,对育种材料进行精准的基因型鉴定已成为实现高效选育、缩短育种周期的关键。然而,基因型鉴定因通量低、成本高、操作复杂,一度成为分子育种技术推广应用的瓶颈。针对这一核心问题,内蒙古科学技术研究院航天育种研究所瞄准技术前沿,建立了高通量全自动基因分型平台。

平台介绍

该平台的建成为加速实现分子育种、智能育种提供了强大的技术支撑和数据引擎。高通量全自动基因分型平台由一系列高性能、自动化的核心设备系统集成,形成了从样本到数据的无缝衔接技术闭环。
高通量自动化核酸提取系统是平台的“智能原料处理中心”,可并行快速处理大批量样品,实现了从作物组织到高质量DNA的标准化、规模化制备。

高通量基因分型系统是平台的“核心分析与决策大脑”。该系统基于成熟的竞争性等位基因特异性PCR等分子检测技术,能够对单核苷酸多态性(SNP)、插入缺失(InDel)等关键遗传变异进行精准鉴定。其突出优势在于超高的检测通量与极具竞争力的成本控制。系统单日理论检测通量可超过8万个数据点,并可采用最低2微升的微型反应体系,使单位数据点的检测成本显著降低。与此同时,系统保持了高达99.8%以上的分型准确率,所有数据可实现自动采集、智能分析与可视化呈现,确保了结果的客观性与高效性。

应用场景

目前,该平台已投入运行,并深度融入内科院航天育种研发体系中。平台正高效应用于马铃薯、甜菜等主要作物的大规模基因型鉴定工作,致力于快速筛选与抗逆、高产、优质等重要性状紧密关联的分子标记,从而将育种选择从传统的田间表型观察提前并精确至基因层面,大幅提升选择效率与准确性。
该平台凭借高通量、自动化与高精度等特点,具备广泛的应用潜力和服务覆盖能力。
赋能自治区特色作物育种。平台技术可快速适配应用于玉米、小麦、燕麦、牧草等内蒙古优势特色作物,通过高效完成育种材料的基因型鉴定、遗传背景分析与分子标记辅助选择,显著加速育种进程,助力培育具有自主知识产权的新品种。
支撑种质资源保护与利用。平台可为自治区农作物种质资源的精准鉴定、DNA身份证构建以及知识产权保护提供核心技术支撑,为种质资源的高效管理、共享利用与维权打假提供科学依据。
拓展全产业链应用场景。除植物育种外,该技术体系同样适用于畜牧、水产领域的分子选种与遗传评估,以及道地中蒙药材的真伪鉴别与品质溯源,服务于内蒙古农牧业全产业链的提质增效与高质量发展。



来源:生物技术研究所
