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中国水稻研究所AI大模型解码种质资源

用算力万亿,只为育出一粒好稻种

  编者按:人工智能正在加快赋能千行百业。眼下正是春耕备耕时节,本报推出“AI在田野·稻种奇遇记”系列报道,展现浙江在农业选种、育秧、田间管理等多流程与人工智能技术的深度融合,反映人工智能为农业生产带来的深刻变化。

  ■ 本报记者 来逸晨

  四月初,在中国水稻研究所国家水稻改良中心,记者见证了一场云端“春耕”——以去年刷新全国早稻亩产纪录的“冠军稻”中组100为首,数十个水稻品种被“种”入一个名为“rice-seer”的智能育种系统。

  “你看,COLD1、bZIP73是耐冷基因,Pita、Ptr是抗病基因,OsNR2是氮高效基因……”该中心副研究员杨窑龙解释,团队为这批传统杂交稻进行了全基因组测序,明确其优异的遗传本底,并录入“rice-seer”的AI育种平台,“我们已构建出水稻育种大模型,能进行种质资源解码并预测其田间表现。”

  未来,AI智能育种平台像一个“优生优育”的“媒人”,通过算法为育种家提供亲本推荐、后代表型预测等服务,将育种进程从8年缩短至3、4年。

  在粮食安全最前端的水稻育种领域,AI技术正与传统杂交育种双线并行。尽管当前传统杂交育种过程繁琐、周期漫长,但在不远的将来,AI育种将会带来丰厚增益。

  10公里外,在该所与富阳农业农村局共建的试验示范(春华)基地,“中组”系列核心育种家梁燕和副研究员黄奇娜带记者踩进试验田,播种中组67——该系列又一新星。

  地上白茫茫一片,全是保温棚。“早稻播种温度低,要保温。”黄奇娜掀起薄膜,“这是种子的保护伞。”薄膜下,田块被划成一个个小“包厢”,插着标记牌。黄奇娜从网袋里掏出稻种说:“瞧,这就是高产新品种中组67。”经过浸种、催芽,每颗种子都长出小尾巴,像小逗号,精神得很。 (下转第二版)

  (上接第一版)

  “平均亩产超1100斤,是比中组100更强的种子选手。”梁燕拍掉手上的泥,对中组67如数家珍:穗大,结实率高,每穗平均138粒,千粒重25克,早熟、高产,分蘖强,还省肥。

  当记者追问好种子由来,梁燕眼睛一亮:“2017年,我们用‘中嘉早17’母本、‘甬籼409’父本,配了杂交组合。”

  黄奇娜接着揭秘:“我们在F2代种了564个单株,用分子标记技术,剪下叶片提取DNA,复制扩增目标片段,上机检测,筛出85个带抗稻瘟病基因Pita的单株。”

  就这样,她们一季季往返于杭州富阳和海南南繁基地,在逐代分子鉴定、抗性筛选、田间表型验证中反复汰选。8年后,该品种终于通过省级审定。

  “过程可真细致繁琐。”记者感慨。“是的,但未来AI能帮我们做很多事,我们目前做的事也在为AI提供丰富的数据,双向奔赴,前路可期。”梁燕透露,她正精选团队多年的育种成果“种”入“rice-seer”,“用不了多久,它就能为我提供理想杂交组配、种植前的表型预测。”

  春风从田埂吹来,刚播完种的“包厢”里泥土润润泛光。

  “过几个月你再来。”梁燕笑着说,“到时候,我们一起看满田金浪。”


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