(来源:小麦研究联盟)
在上一篇“200个亲本 40000种可能:iWheat如何让小麦育种‘精准直达’?”中我们说到,利用 iWheat 智能设计育种平台,我们从200个亲本、40000种可能中,筛选出了评分最高的200个高分组合,完成了杂交工作。这200个组合的 F1 代种子已全部收获。接下来,它们要进入的是育种流程中的关键一步——加代仓快速繁育。
图1F1代种子收获F1收获后,为什么不直接种下去?
传统的做法是:F1收获后,等下一个播种季种下去,长成F2群体,然后开始“看天吃饭”式的筛选。
利用 iWheat 智能设计育种得到的 F1 代种子,不会按传统方式等下一季种进地里,而是直接把F1材料送进加代仓,快速产生F2群体。这样既能节省时间,又能让有价值的基因组合更快地“浮出水面”。
加代仓:让育种“一年顶好几年”
加代仓的本质,是一个环境精准调控系统——通过调节光、温、水、肥、气,让小麦不受季节限制,全年生长。
小麦加代仓能做到什么程度?
根据小麦数字育种加速系统,加代仓可以实现:
春性小麦:6~7代/年
半冬性、冬性小麦:5~6代/年
而传统大田种植,一年只有1代。
所以,F1进入加代仓后,很快就能产生足够规模的F2群体,而且是基因充分分离的群体——这才是真正值得做筛选的“材料池”。
图2 小麦快速繁育过程F2出来之后,育种芯片上场
F2群体长成后,每一株的基因组合都不一样了。这时候,芯片检测的价值就体现出来了——从F2群体中,用数据挑出最好的那几株。
芯片检测能告诉育种家:
哪些单株同时聚合了多个目标基因(高产、优质、抗病、高花青素……)
哪些单株的目标基因是纯合的、哪些是杂合的
哪些材料值得继续推进,哪些可以直接淘汰
这就是iWheat平台的 “早期筛选”模块——在F2代就用基因数据做决策,而不是等到材料长到F5、F6再凭眼看。
筛选出来的材料,下一步怎么走?
F2群体经过芯片检测,筛选出基因型最优秀的单株后,接下来的路线就很清晰了:
芯片筛选出的优良单株 → 直接诱导DH系 → 一步纯合稳定
具体来说:选中的F2优良单株,通过小麦×玉米杂交诱导双单倍体(DH系)技术,直接跳过6~8代自交,当年即可获得完全纯合、性状不再分离的株系。
图3 小麦玉米杂交生产小麦DH系过程换句话说:
传统自交路线:F2 → 连续自交6~8代 → 性状稳定(耗时6~8年)
DH系路线:F2优良单株 → 小麦×玉米杂交诱导DH → 一步纯合(耗时1年)
这就是为什么育种周期能从8~10年缩短到2~3年的关键一步。
完整流程回顾:

总结:
传统育种为什么慢?因为所有环节都在“等”:
等下一季才能播种
等好几代才能纯合
等长到高世代才能看出好坏
iWheat的思路是:不等了。
加代仓让季节不再是限制——一年当六七年
芯片检测让筛选提前到F2——不等长到F5、F6再判断
DH系让纯合一步到位——不等自交6~8代
三个环节串联在一起,就是一条从F1到品种的数据驱动的快车道。
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