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  中原农谷·2023国际未来农业食品百强大会近期成功举办。种业创新论坛于11月23日下午召开。该论坛由35斗和博瑞迪联合主办，主要就行业发展趋势和趋势，及种业创新应用的革新与挑战进行探讨。

  博瑞迪总经理张嘉楠出席会议并作了《博瑞迪在分子育种产业化服务中的探索与实践》主题报告，本文依据相关分享整理。

  博瑞迪作为偏向于技术服务的平台和第三方服务品牌，更多聚焦于分子标记技术在育种中的应用，我们也一直在探索如何把分子标记技术更好从实验室带到田间地头，真正应用到实践中。过去几年，我们从始至终在进行探索和尝试，值此机会向各位展示一下我司几年来的发展的新趋势和工作中的一些思考。

  博瑞迪成立于2017年，名字源于“breeding”的音译，从成立之际，我们就希望利用技术推动分子育种技术在中国的实质性落地。在过去几年里，我司共累计开发了400多款液相育种芯片，覆盖了作物、畜禽、水产等100多个物种，为国内500多个企业和事业单位提供商业化服务，累计检测样品超过100万。

  粮食安全一直是国之大者，尽管我国农产品竞争力与国际存在差距，但幸运的是，种业行业正步入现代化的实践阶段，除了在转基因生物技术领域的“节节高”，市场体系也在不断成熟。自2020年起，国家也将生物育种提升到战略高度，从中央经济工作会议提出的“打一场种业翻身仗”，到2021年审议通过的种业振兴行动方案，再到对于转基因的逐步放开……以上种种都表明了国家正大力推动生物技术在育种当中的应用。在这一段时间节点，我们的技术成熟了，我们的市场成熟了，政策的东风也吹来了，三位一体推动整个行业进入五到十年的黄金发展时期。

  育种产业链条有三个阶段，分别是性状的产生、性状的聚合和品种审定/遗传进展。

  性状的产生是指利用自然或人为的方式，使作物产生新的性状，比如抗病、抗旱、高产等。性状的产生可大致分为两种方式，一种是利用自然进化形成的种质资源，这是自然界赋予我们的宝贵财富；另一种是利用人为的诱变方式，比如通过化学或物理作用手段，加速变异的发生，使作物产生新的变异。但是这两种方式都是随机的，没有特定的目的。随着生物技术的发展，我们大家可以利用转基因技术、基因编辑技术等，人为地定向创造出更多、更好的性状，这些性状既是我们想要的，也是从业者所需要的。

  性状的聚合是指利用表型鉴定、选育或者分子鉴定、选育的方式，将不同的性状组合在一起，形成具有多种优良性状的作物。这一阶段需要在田间或实验室中进行大量的选择和筛选，以找出最佳的组合搭配。

  品种的审定是指在性状聚合的基础上，通过田间试验和对比，确定最终的品种，这一阶段需要遵循国家的相关规定和标准，以保证品种的质量和安全。

  在以上阶段中，博瑞迪一直专注于育种技术的开拓和应用。分子育种能够有效缩短育种周期，提高育种效率，降低育种成本。以奶牛育种为例，通过分子技术能够将奶牛单轮选择周期从六年一个轮次降低到4.5年一个轮次，育种成本降低92%，选择周期缩短75%，选择准确性提高15%。将分子育种技术进行体系化的应用，需要面对的第一个问题是检测，博瑞迪以检测环节为切入口，推动技术的落地。

  博瑞迪开发了一种基于二代测序技术的分子育种方法，即液相芯片技术。这种技术能实现高效、灵活、低成本的基因分型，满足育种的需求。其原理是利用靶向测序技术，只测定从业者感兴趣的基因位点，而排除掉不需要的基因位点，从而节省时间和资源。这种技术的优势是可以适用于不同的标记数量和样本数量的范围，而其他的基因检测手段，如KASP、PARMS等，都有各自的局限性。大力推广应用这一技术是将性状服务种业公司，通过提高种子的品质和竞争力，为农业发展做出贡献。

  2018年，博瑞迪成功开发这一技术，当前，我们也已经在100多个物种中实现了这一技术的应用。同时，我们还在不断尝试解决液相芯片技术在实践中应用的成本和效率问题，经过长时间的思考后，我们终于发现检测类技术和分子育种技术与产业的结合正是破题的关键。

  分子标记在DH系筛选中有着良好的应用。首先，我们可以通过分子标记把大量的DH系淘汰，筛选出DH系后，再去田间进行组配试验。其次是回交辅助选择，结合分子标记技术能够快速把基因聚合到同一个材料中，大大缩短田间的时间。再次，在亲本提纯和种子质控方面，分子标记大有可为，在转基因逐渐放开后，种子纯度成为影响最终产物的关键，能够被客户感知。最后，分子标记还能成为知识产权保护、实质性派生品种、转基因事件鉴定、基因编辑鉴定的“保镖”，从源头上明确种质知识产权的归属。

  分子标记技术与生产的结合，还面临着以下几个问题。首先是成本，对于育种来说，这是一场数字游戏，而这场游戏中最大的优势来自于规模，规模就意味着更低的成本，换句话来讲，未来用分子标记物鉴定成本一定要小于田间鉴定的成本。其次是对通量的考验，育种具有周期性，如果数据没有在某一特定节点之前出来，那数据则失去了其原本的价值。未来，当技术真正在产业中落地，它一定是一个样本量巨大的场景，从几百到几百万，数据量从GB跃升到TB，甚至是PT。我也相信，未来这个流程一定是标准化、自动化的，所以我们认为生物育种必然会从试验性科学向工程化方向转变。

  在取样环节，博瑞迪在动物和植物两个方向上都已成功开发出常温的、快速的、标准化的取样方案，同时联合国内优秀设备厂家开发自动化实验室方案，向企业提供应对大规模样品的处理措施。在未来面对千万甚至上亿量级样本的时候，只需要复制实验室自动化环境，便能开展工作。当前，我们已有80%的项目可以在产线中完成。值得一提的是，我们在上周已成功实现了一个星期没有Bug的生产。

  数字化管理和数据分析平台，同样也是不可或缺的工具。过去的实验过程中，人工介入多、非标准化是非常常见的场景，但是经过三年的努力，博瑞迪基本上能轻松实现整个流程的信息化。从当地邮寄样品到实验室，从样品到数据，再让数据流转于整个系统，博瑞迪已经实现了完全的数字化和无纸化。

  看似很简单的事情，博瑞迪走了很久、也很难，但庆幸的是，披荆斩棘之后，前方是一条光明大道。

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