2017年04月，自博瑞迪（Breeding，育种）诞生的第一天就希望能推动分子育种在产业化实践中真正落地，切实有效的帮助育种家缩短周期、降低成本、减少数量。从“基因型检测成本是制约分子育种落地的核心瓶颈”这个理念开始，博瑞迪从没有放弃在成本优化上的努力，过去的每一年，我们都投入营收的15-20%的进行成本优化的研发，从2017年几百元到2022年的几十元，我们终于看到了产业化应用的可能。2019年我们又在思考，一旦成本可以达到育种家的要求，那么通量就会成为制约分子育种应用的下一个瓶颈，分子生物学一直都是一门实验性科学，它还没有为大规模检测做好准备，没想到这个想法先于育种在新冠检测上得以验证。所以从2019年开始，我们就联合国内一群优秀的创业小伙伴在自动化设备、标准化取样、高性能计算、信息化系统多方面进行努力，终于开发了一整套自主知识产权、国产化、标准化、自动化、信息化的分子育种检测体系（图1）。
自此，我们初步解决了分子育种的第一个环节问题，乘政策之东风，分子育种/生物育种也正式进入了产业化落地阶段。那么，到底分子育种这个“铲子”能为育种做点什么呢？本人结合自己的工作有一些粗浅的思考，未来还需要和育种家深入沟通，找到更多技术与产业的结合点，用“铲子”更高效的“掘金”。
一、自交系/DH系的高通量筛选
材料创制是育种的核心，尤其是随着DH技术成本不断下降，材料创制周期大幅缩短，但是DH系的重组交换少，想获得优秀的单株，往往需要更多的基础材料。目前DH系应用的主要矛盾就变成了DH系大规模生产和田间评价能力之间的矛盾。而分子检测不依赖于种植观测/测配，可以作为自交系/DH系评价的第一个漏斗。目前主流的评价标准有两套：
1.利用可直观判断的分子依据进行材料的淘汰，一般的淘汰标准有：
(1)材料是否被转基因（包括国内和国外）污染；
(2)材料与亲本是否存在亲缘关系，是否存在污染或拿错材料的可能；
(3)材料间相似度，过于相似的材料可留一个进入下一步评价；
(4)40个SSR或96个SNP判断是否和已审定材料高度相似；
……
通过一系列简单条件，将材料数量降至最低。
2.利用基因组选择（GS）的方法进行评价
目前DH+GS已经成为大家共同探讨的模式，GS是目前唯一一个可以对数量性状进行筛选的技术，并已经在多个物种上证明了它的有效性。无论是针对大公司定制化的基因组选择模型还是针对生态区普适化的基因组选择模型都值得期待。
GS的准确性主要受表型、基因型数据准确性和模型影响，目前基因型准确性已经不存在问题，个人认为模型间的差距远远不如表型不准确带来的影响大。所以针对已经开始GS的老师，有两个小建议，①重点关注表型准确度，样本量带来的准确度提升，可以轻易被表型准确度毁去；②选择一个技术路线坚定的走下去，忌讳方法上换来换去。
二、重要基因/转基因事件的回交转育
2019年12月份以来国家陆续审批了多项玉米、大豆转基因安全批件，今年也进行了转基因试点种植，将已经获批的转基因事件导入推广品种中成为玉米育种的一大需求。同时如抗锈基因RppK等优异抗源基因的发现也使得玉米定向改良存在大量需求。
传统的回交育种往往需七代以上的回交才能高度恢复到轮回亲本的基因组。应用分子标记进行辅助回交选择（Marker-assisted backcrossing, MAB），在每轮后代个体中筛选出背景恢复率最高的材料用于下一轮回交，可以大大提高回交效率，一般仅用3个回交世代就可恢复98%以上轮回亲本的基因组，还可以大大降低田间回交成本和工作量，是一个非常有用的分子育种工具。
经过几年的尝试，我们逐渐发现看似简单的回交选育其实存在非常多Know-how，需要专业团队深入挖掘。相信随时关键基因和新转基因事件的出现，以及回交转育工作的前移，未来回交转育将成为育种团队最重要的工作之一。
三、转基因放开背景下的亲本提纯/种子纯度检测
转基因放开后，种子纯度的重要性陡然提升，原本不纯的种子种在地里并不明显，现在在除草剂的加持下，不纯的种子一喷就死，导致大家关注度提升。原有蛋白胶鉴定种子纯度的方式已经无法满足生产的需求，分子检测可以准确鉴定种子是否为杂交种，也可以利用多标记鉴定外来花粉污染，同时还可以利用转基因事件标记鉴定种子是否带有抗除草剂基因，相信很快将成为种子纯度检测的标准方法。
其实种子纯度的根本在亲本的纯度，利用多SNP标记+转基因标记鉴定亲本纯度来保证种子纯度，相信也将成为种子企业的标准动作。
四、新《种子法》颁布后的知识产权保护
新《种子法》中重点加入了实质性派生品种制度，进一步保证了品种创新性。实质性派生品种制度的实施可能改变育种家的育种流程，原来只需要在审定前进行的分子鉴定工作，未来可能前移至自交系/DH系筛选中，有可能成为派生品种的材料将会在早期进行淘汰，所以未来针对苗头品系的实质性派生品种检测有望成为标准动作，而实质性派生品种鉴定是完全依赖分子标记进行的。
五、写在最后
本文仅仅算是一篇随笔，内容更多来自于自己的思考及与育种家的交流，内容有诸多不严谨之处，敬请理解和海涵。
一个新的事物是否能存在和发展往往取决于它的应用场景，而新的工具出现时，我们也无法预期它的全部场景，就好像10多年前我们无法想象今天手机的作用，分子育种技术在未来一定会有很多新的应用，只是我们还没有发现，这个过程就需要技术提供方（如博瑞迪）和需求方（广大育种家）不断的碰撞和交流。未来的很长时间内，希望可以跟更广大的育种家学习和交流，力图找到更多的应用场景，让分子育种这个“铲子”变得更有价值。
