今年,国家发展改革委印发《“十四五”生物经济发展规划》,为加快培育发展生物经济、加强生物资源保护利用、完善生物安全政策体系指明了发展方向。文件指出,促进生物技术与信息技术深度融合,推动生物经济高质量发展。生物技术与信息技术的深度融合,对于现代种业提升,加快生物育种进程,保障我国粮食安全具有重要意义。
世界种业经历了原始驯化选育、常规育种、分子育种。近年来,基因编辑、新一代测序等新型生物技术与图像识别、机器学习等信息技术融合,推动育种技术进入了“生物技术+信息技术+人工智能”的育种“4.0时代”。
生物技术与信息技术的结合,使得育种变得精准可预测,是育种4.0时代的核心竞争力。生物技术与信息技术是天然结合的,在育种上,生物技术的应用首先产生了大量的数据,如全基因组测序、分子标记、单倍体基因型检测、转基因和基因编辑检测等。应用信息技术对大数据进行分析和挖掘,提升生物技术的应用效率,更好地培育育种底盘材料,更快的整合多种转基因性状,预测性状、品种和环境之间的互作,为基因编辑提供靶标并检测编辑效果等。
与传统育种方法相比,生物技术与信息技术融合的4.0育种技术最突出的优势是:“快、准、高”。“快”是指育种效能更快,尤其对于世代间隔较长的畜禽及育种周期较长的林果,其新品种的育成时间明显缩短。“准”是指所选群体中的目标性状个体选得更准。因为这种技术利用了基因组信息,遗传评估准确性更高。同时,信息技术的应用,目标性状的机器识别更加准确。“高”是指育种效率和效益。就是育种收益与育种投入比例,因为选得准、进展快、辅助减少生产性能测定成本等,智能化的全基因组选择及信息技术极大的降低育种成本,实际育种收益要远高于传统育种收益。 本报综合
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