“四川芯” 水稻也能做“基因体检”丨天府粮仓的最强CPU

视川

【开栏语】

你以为，农业，只是一场人与土地的较量？

在四川，一场关于“农业大脑”的变革正在发生。

当基因芯片为种子“体检”、当机器人穿梭于无人稻田、当草莓住进立体“摩天大楼”实现全年生长、当数字技术为高原牧场配上“数字导航”、当AI走进养殖场成为生猪的24小时“健康管家”……

人工智能、生物育种、智能装备、数字技术，正在重新定义农业的运行方式。

当科技成为农业新的“CPU”，土地开始拥有感知、计算和持续优化的能力。

这里，我们寻找新时代更高水平“天府粮仓”背后的科技力量，解码四川农业现代化的未来答案。

四川新闻网-首屏新闻记者 邱可欣 刘文君 李清燕 实习生 陈艳玲 摄影报道

一粒稻种，也能走进精密实验室做“基因体检”？在四川省农科院现代农业科技创新示范园，60亩试验田好似一座巨大的基因考场，3700余份水稻材料同台开展性状比拼。而决定这场比拼胜负的关键，不是天气，不是土壤，而是一枚小小的芯片。

这枚芯片便是“天府稻芯一号”，也是四川首款自主研发的水稻育种液相芯片。如果把水稻基因库比作巨大的鱼塘，“天府稻芯一号”就是一张布有5000多个“鱼饵”的大网——四川省农业科学院生物技术核技术研究所党委委员、副所长王平用一个通俗比喻解读芯片的工作逻辑。每一个“鱼饵”对应一类目标基因，能够靶向捕获决定水稻表现的功能基因，其中直接关联关键育种性状的功能基因标记达50余个，覆盖产量、稻米品质、抗稻瘟病、抗白叶枯病、抗稻飞虱、耐高温、抗倒伏、低镉积累等十余项核心育种性状。这枚芯片就像整个育种流程的“中央处理器”，从海量基因信息中精准调取所需数据，为后续选种提供核心算力支撑。

“天府稻芯一号”

“过去，水稻育种是一场耗时漫长的攻坚战。”王平介绍，传统育种依靠人工杂交、多代田间种植，科研人员常年扎根大田，仅凭肉眼观测植株外在表现开展筛选。“不少优良基因隐藏在植株体内，从外观无法辨别，往往等到大面积种植后，才发现性状达不到预期，前期大量投入付诸东流。”王平表示，以往选育一个水稻新品种，通常需要8至10年时间。育种如同“开盲盒”，种子入土之后，最终性状优劣，不到成熟收获很难下定论。

如今，“天府稻芯一号”把育种“盲盒”变成可预判的“明牌”。科研人员只需采集稻种或水稻叶片提取DNA，与芯片试剂反应后上机检测测序，依靠位点信号差异，就能快速判定水稻材料的综合特性，如是否高产、米质是否带香味、能否适应四川高温高湿环境、是否容易富集重金属镉。传统手段单次大多只能检测1至2个基因位点，如同单根鱼竿钓取单条鱼；而“天府稻芯一号”一次实验，就可完成5000个遗传位点同步检测，整体育种周期缩短三分之一以上，有效压缩田间试验工作量。

工作人员正在为种子做“基因CT”

实验室的技术突破，最终要落地田间接受实践检验。巴中南江“长赤翡翠米”是四川首批地理标志保护优质大米。近些年，当地原有主推品种出现种性退化、抗逆能力减弱等问题，农户和加工企业迫切需要更优良的新品种。2023年，南江县与四川省农业科学院生物技术核技术研究所合作，启动专用优质稻选育项目。历时3年，研发团队借助“天府稻芯一号”对3000多份育种材料开展高通量基因筛查——仅用两周左右便可完成此前传统手段需要数月甚至数年才能达到的筛选深度。团队最终精准锁定6个优良后备组合，成功选育出“翡翠米1号”“翡翠米2号”等专用新品种。其中，改良品种“花香优2986”达到部颁一等优质米标准，亩均增产3%至5%，已于2025年底通过四川省农作物品种审定。

截至目前，“天府稻芯一号”已经供十余家科研院所、种业企业投入使用，研发团队还在持续迭代优化芯片性能。“目前我们还在挖掘更多生产急需的重要功能基因，持续丰富芯片位点的类型、数量与质量。同时针对各类育种材料筛选、特种稻选育等方向提供技术支撑，进一步拓宽基因芯片的应用场景。”王平说。

四川是水稻生产大省，“天府稻芯一号”的问世，标志着四川水稻育种拥有了自研“四川芯”。从依靠经验碰运气，到解析基因精准选种，一枚小小的育种芯片，正在为天府粮仓水稻种源自主可控筑牢科技根基。从经验育种到精准育种，当基因图谱替代了经验判断，当实验室筛查替代了田间“盲选”，“天府粮仓”的每一粒稻种都有了可追溯、可预判、可优化的科技底气。四川正以自主创新的“芯”力量，在端牢中国饭碗的征程中写下浓墨重彩的一笔。

策划：戴璐岭 刘文君

本期记者：邱可欣 刘文君 陈艳玲（实习生）

本期视频：李清燕

美编：何如冰

特别鸣谢：四川省农业宣传中心、四川省农业科学院生物技术核技术研究所

航空母舰时代

四川有了自己的种子。祝贺