省农科院发布“豆芯”DNA育种大模型
可将豆类育种周期从8至10年缩短至2至5年
记者 谢丹颖 通讯员 王语嫣
本报杭州4月23日讯 (记者 谢丹颖 通讯员 王语嫣) 23日,省农科院在杭州发布“豆芯”DNA育种大模型。这一大模型可将豆类育种周期从8至10年缩短至2至5年,极大节省人力、物力、土地,推动豆类育种工作从“经验育种”迈向“设计育种”新阶段。
“豆芯”作为专为豆科作物设计的AI育种工具,以27种、120个豆科植物基因组为基座,整合大豆、豇豆等5000余份种质资源多组学数据,涵盖20余万份基因型与表型数据,能精准捕捉豆科作物DNA序列规律,学习基因与性状的关联。其核心能力在于既能从亲本基因组推演后代基因型分布,也能直接由基因型预测子代表型——包括产量、品质、抗性等,并可根据不同育种目标推荐最佳亲本组配方案。
“育种本质是选择最优基因组合。”省农科院智能育种创新中心主任朱英说,一个优良豆类品种的诞生,至少需1代杂交、6代自交,从配组到上市短则七八年,长则十几年,“过去,面对海量基因组合,主要靠经验和有限的分子标记辅助筛选。现在,‘豆芯’能通过计算直接告诉我们,哪个组合在特定目标下最具潜力。”
这一大模型的背后,是现实的迫切需求。以大豆为例,我国是全球最大大豆进口国,2025年进口量达1.1亿吨。中国大豆平均单产仅为美国的60%左右,进口依存度居高不下。传统方法育种周期长、效率低的瓶颈日益凸显。
省农科院副院长李国景说,应用“豆芯”后,育种人员只需将高产、高蛋白、抗病等目标输入系统,AI即可从海量资源中快速筛选最优亲本配对。省农科院智能育种创新中心副主任翁琳算了一笔账:假设有200份优良亲本,两两杂交,理论上可产生近2万个组合,传统方法需耗费数十年时间测试——这还不包含至少6代的纯化、稳定与多年多点试验。而在“豆芯”加持下,理想情况1天内即可预估所有备选组合的性状表现,育种家可优选100组在1年内完成测试。