前不久，我國首個聚焦番茄育種的自主化固相基因芯片技術(shù)——“京番芯1.0”研發(fā)項(xiàng)目啟動會召開。據(jù)了解，“京番芯1.0”預(yù)計將于2025年年內(nèi)正式開展商業(yè)化應(yīng)用。

這枚“京番芯1.0”芯片究竟什么樣？它又將如何助力番茄育種？記者近日來到北京通州國際種業(yè)實(shí)驗(yàn)室一探究竟。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，工作人員來來往往，正忙碌地進(jìn)行分子檢測。實(shí)驗(yàn)室副主任趙艷杰熱情地帶記者來到固相芯片儀器臺前。她從抽屜里拿出芯片塑料袋，取出一枚寬約3厘米、長約12厘米的銀灰色芯片。記者仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)，這塊芯片還包含著12個更小的單樣品芯片。

“這將是‘京番芯1.0’成品的樣子，目前它正處于研發(fā)的最后階段，不久之后將批量生產(chǎn)?！壁w艷杰告訴記者，“這枚小小的芯片使用了載玻片作為固態(tài)基底，上面可是固定著上百萬個寡核苷酸探針呢！這次研制成功后，每一個芯片里將容納海量的位點(diǎn)。”

所謂“位點(diǎn)”，是個生物學(xué)名詞，是指染色體上一個基因或者標(biāo)記的位置，也特指DNA上有表達(dá)功能的部分。

參與此次“京番芯1.0”研發(fā)的北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究所所長溫長龍向記者做了形象的比喻，“我們農(nóng)科院前期研發(fā)了海量的育種位點(diǎn)數(shù)據(jù)，芯片就是裝載這些位點(diǎn)的載體。農(nóng)業(yè)育種芯片與常聽到的手機(jī)芯片是不同的，手機(jī)芯片的優(yōu)劣通常以精細(xì)度來體現(xiàn)，就是大家說的多少納米。而育種芯片的品質(zhì)，則靠它能承載的位點(diǎn)信息來體現(xiàn)，這些位點(diǎn)控制著番茄的顏色、形狀、抗病性、口味等，位點(diǎn)越豐富越精確，芯片就越厲害?！?/p>

“京番芯1.0”芯片如何使用？現(xiàn)場工作人員為記者做了簡單的演示：經(jīng)過前期準(zhǔn)備后，先將芯片固定在掃描儀上，掃出海量的番茄基因型數(shù)據(jù)，再依照這些數(shù)據(jù)對育種家提供的品種進(jìn)行檢測，最終結(jié)果會快速在電腦上顯示出來，性狀好不好，一目了然。

“芯片的核心功能是檢測，可輔助育種家精準(zhǔn)篩選種質(zhì)資源。”工作人員介紹，“長期以來，固相基因芯片的核心技術(shù)被國外企業(yè)壟斷，導(dǎo)致我國番茄育種成本高、技術(shù)受制于人。這枚國產(chǎn)自主芯片的誕生，將突破國外對育種領(lǐng)域的‘卡脖子’技術(shù)壟斷?！?/p>

此次“京番芯1.0”研發(fā)項(xiàng)目，匯集了國內(nèi)多家頂流單位、高校，可謂“各顯神通”——北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究所提供海量的芯片核心檢測位點(diǎn)和標(biāo)記；山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院參與前期位點(diǎn)提供，并將助力未來的市場應(yīng)用；北京通州國際種業(yè)科技有限公司擁有分子育種共性技術(shù)平臺與育種加速器，將嚴(yán)格按照國際標(biāo)準(zhǔn)推進(jìn)技術(shù)突破，力爭年內(nèi)完成芯片核心性能驗(yàn)證；蘇州拉索生物芯片科技有限公司擁有固相基因芯片自主研發(fā)、生產(chǎn)和商業(yè)化的能力。上個月，四方已簽署了戰(zhàn)略合作協(xié)議，國產(chǎn)番茄固相芯片技術(shù)攻關(guān)邁入了實(shí)質(zhì)性階段。

趙艷杰介紹，待“京番芯1.0”正式商業(yè)化應(yīng)用后，基因檢測成本將從每份樣品120元降低到40元，應(yīng)用范圍將覆蓋上游番茄分子育種、品種選育，以及下游的品種鑒定。“它將為番茄種質(zhì)資源精準(zhǔn)鑒定、基因組輔助育種及品種保護(hù)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐，構(gòu)建國產(chǎn)化技術(shù)解決方案，助力我國種業(yè)科技自立自強(qiáng)。”（張佳琪）