交汇点讯 8月18日,由江苏省农科院主办的第16届亚洲大洋洲高级育种协会国际大会在南京开幕。这是该协会近60年来首次在中国举办大会,来自60多个国家和地区的育种学家齐聚南京。大会以“精准智能育种”为主题,会上同期发布的绿豆育种智能体可推荐最优亲本,将品种选育周期从八年缩至两年。AI赋能育种已经有了成熟实践。
一粒绿豆的“智能大脑”
输入品种名称,系统列出优缺点;输入“希望早熟”的需求,推荐亲本组合随即弹出……这是记者在大会专题报告现场看到的神奇一幕。这个被团队称作“豆好”的绿豆育种智能体,由江苏省农科院与浙江大学张天真教授团队联合研发。“你把品种名字输进去,它直接告诉你优点是什么、缺点在哪里。”江苏省农科院经济作物研究所豆类作物创新团队首席助理袁星星研究员告诉记者。
绿豆之所以成为AI育种的“先头兵”,与其自身特点有关。“绿豆富含多酚和黄酮,营养价值高;它基因组小、生育期短,又是典型的蝶形花作物,适合开展相关研究。”袁星星说。智能体的“底气”来自团队历时6年、在5个以上试验点积累的1500多份绿豆资源表型和基因型数据,涵盖国内主产区及泰国、缅甸等东南亚国家。“有人担心AI产生幻觉,但我们的智能体基于扎实数据运行,数据可靠。”
常规绿豆育种中,一个品种经多代杂交直至稳定,通常需要8到10年,育种家面对成千上万的后代材料,主要靠经验逐代筛选。“比如一个品种生育期太长,想让它早熟,我就问智能体该跟哪些品种配组,它直接给出推荐。”袁星星说,早熟往往伴随减产,而智能体可以在花期与产量等关联性状间寻找平衡,给出兼顾多方的亲本方案。“以前靠经验选要走很多弯路,现在一步到位选出最优组合。”
智能体已在实际育种中见效。团队已利用它选育出适合缅甸的抗黄花叶病毒病绿豆品种,抗性位点在两个不同气候环境下表现稳定,目前已在缅甸应用。1.0版本已完成本地化部署,后续将在安全条件成熟后面向全球开放,2.0版本将把适用范围扩大至蚕豆、豌豆等食用豆。“两年就能培育出比较满意的品种,后续会逐步扩大到整个食用豆领域。”
AI把育种家从“碰运气”中解放出来
“AI与生物育种的结合是本次大会主要讨论的主题。”亚洲大洋洲高级育种协会主席、江苏省农科院副院长陈新研究员告诉记者,这一主题源于他上任时的承诺,也回应了全球农业科研工作者面对的共同课题。他表示,全球气候变暖带来高温、干旱等不利条件,AI技术可在品种选育、栽培管理等环节提供精准支撑。
陈新认为,AI对育种的改变是革命性的。以绿豆为例,其传统杂交后代性状分离严重,筛选需要8到10年,再加上10到15年的品种推广,周期漫长。“绿豆的后代里可能有成千上万份材料,抗虫的、抗病的、耐旱的、耐高温的都有,但怎么快速找出来?”他说,AI可以把抗虫、抗病、高产等性状聚合到同一个品种中,大幅提高育种速度、减少盲目性,还能学习总结老一辈育种专家的经验。
“我们还筛选既抗旱又耐盐的绿豆种质资源,在高温天气的江苏沿海滩涂地里也能种。”陈新举例说,借助AI和分子生物技术,原本8年的育种周期可缩短到2年。团队还正考虑引进非洲等干旱、盐碱地区的优异绿豆种质资源,利用全球力量开展研发。“种子是农业最重要的生命线,江苏需要走在前列、起到示范作用。”作为亚洲大洋洲高级育种协会主席,他致力于推动亚洲、大洋洲乃至欧洲国家的育种工作更加精准,以应对气候变化和各种生物、非生物胁迫,选育出更有韧性的品种。
会场外的墙报区,来自各国的青年学者展示着分子育种、智慧农业等方向的最新成果,不少代表驻足讨论。陈新对记者说,大会的宗旨正是更加有效地应对气候以及各种不利条件带来的困扰,精确选育出更优秀、抗虫抗病的品种,“我们通过AI技术提高品种选育和栽培水平,从而提升产量和品质,总体而言是提高人们的健康生活水平”。
跨越山海的“种子纽带”
大会现场,外国学者与中国代表用英语热烈交流,会场内随处可见不同国籍的参会者围坐讨论。“中泰两国在水稻和豆类作物方面的合作非常重要。”亚洲大洋洲高级育种协会前主席、泰国农业大学教授PeerasakSrinives告诉记者。
他举例说,中国企业已在泰国建立榴莲、椰子和棕榈油的商业化生产体系,泰国柑橘类水果大多从中国进口。“这次大会为两国涉农企业提供了面对面交流的机会。”
Peerasak介绍,仅泰国与江苏省农科院之间就已交换超过1000份种质材料,“江苏的大豆和绿豆新品种中,有些已经携带了热带地区的基因”。他本人是最早来华交流的泰国专家之一,双方合作可追溯到近60年前。他认为,未来育种的一个重要方向是基因编辑,“这不是转基因,不需要从其他物种提取基因,只是调整作物自身的DNA序列就能产生新品种”。
陈新透露,大会后计划组建由非洲国家专家参与的全球团队,在非洲、东盟、印度以及中国东、南、西、北各选一个点,构建全球联合鉴定网络,“通过‘一带一路’把各国连接起来”。他提到,江苏部分企业在缅甸、肯尼亚等国家建有大型基地,“我们的品种可以通过这些企业走向非洲、南美,增强粮食安全的主动权”。
在豆类领域,合作已结出硕果。苏绿2号、苏绿12号是目前缅甸仅有的两个通过审定的绿豆品种,即将大面积推广;苏豆6号、苏豆7号在泰国清迈表现优异,相关成果得到外交部的高度肯定。更令人期待的是“绿豆杂交种”的梦想。袁隆平院士解决了杂交水稻问题,而绿豆一直是常规品种。陈新透露,团队已发现柱头外露的母本,正通过不育系与恢复系杂交,努力培育全世界第一个绿豆杂交种,成功的话,产量可以提高30%左右。
新华日报·交汇点记者 张宣
实习生 王徐霖












