固相基因芯片和扫描仪。本报记者 张佳琪摄
本报记者 张佳琪
前不久，我国首个聚焦番茄育种的自主化固相基因芯片技术——“京番芯1.0”研发项目启动会召开。据了解，“京番芯1.0”预计将于今年年内正式开展商业化应用。
这枚“京番芯1.0”芯片究竟什么样？它又将如何助力番茄育种？记者近日来到北京通州国际种业实验室一探究竟。
实验室内，工作人员来来往往，正忙碌地进行分子检测。实验室副主任赵艳杰热情地带记者来到固相芯片仪器台前。她从抽屉里拿出芯片塑料袋，取出一枚宽约3厘米、长约12厘米的银灰色芯片。记者仔细观察发现，这块芯片还包含着12个更小的单样品芯片。
“这将是‘京番芯1.0’成品的样子，目前它正处于研发的最后阶段，不久之后将批量生产。”赵艳杰告诉记者，“这枚小小的芯片使用了载玻片作为固态基底，上面可是固定着上百万个寡核苷酸探针呢！这次研制成功后，每一个芯片里将容纳海量的位点。”
所谓“位点”，是个生物学名词，是指染色体上一个基因或者标记的位置，也特指DNA上有表达功能的部分。
参与此次“京番芯1.0”研发的北京市农林科学院蔬菜研究所所长温长龙向记者做了形象的比喻，“我们农科院前期研发了海量的育种位点数据，芯片就是装载这些位点的载体。农业育种芯片与常听到的手机芯片是不同的，手机芯片的优劣通常以精细度来体现，就是大家说的多少纳米。而育种芯片的品质，则靠它能承载的位点信息来体现，这些位点控制着番茄的颜色、形状、抗病性、口味等，位点越丰富越精确，芯片就越厉害。”
“京番芯1.0”芯片如何使用？现场工作人员为记者做了简单的演示：经过前期准备后，先将芯片固定在扫描仪上，扫出海量的番茄基因型数据，再依照这些数据对育种家提供的品种进行检测，最终结果会快速在电脑上显示出来，性状好不好，一目了然。
“芯片的核心功能是检测，可辅助育种家精准筛选种质资源。”工作人员介绍，“长期以来，固相基因芯片的核心技术被国外企业垄断，导致我国番茄育种成本高、技术受制于人。这枚国产自主芯片的诞生，将突破国外对育种领域的‘卡脖子’技术垄断。”
此次“京番芯1.0”研发项目，汇集了国内多家顶流单位、高校，可谓“各显神通”——北京市农林科学院蔬菜研究所提供海量的芯片核心检测位点和标记；山东农业大学生命科学学院参与前期位点提供，并将助力未来的市场应用；北京通州国际种业科技有限公司拥有分子育种共性技术平台与育种加速器，将严格按照国际标准推进技术突破，力争年内完成芯片核心性能验证；苏州拉索生物芯片科技有限公司拥有固相基因芯片自主研发、生产和商业化的能力。上个月，四方已签署了战略合作协议，国产番茄固相芯片技术攻关迈入了实质性阶段。
赵艳杰介绍，待“京番芯1.0”正式商业化应用后，基因检测成本将从每份样品120元降低到40元，应用范围将覆盖上游番茄分子育种、品种选育，以及下游的品种鉴定。“它将为番茄种质资源精准鉴定、基因组辅助育种及品种保护提供关键技术支撑，构建国产化技术解决方案，助力我国种业科技自立自强。”
