物理誘變（射線、離子束等）和化學(xué)誘變（EMS、ENU等）是作物改良的經(jīng)典手段。然而，曾經(jīng)的誘變育種受限于基因組及功能基因信息的匱乏，主要依賴田間表型“盲篩”碰運(yùn)氣，效率低，大部分變異性狀未發(fā)現(xiàn)等不確定性。

隨著功能基因組學(xué)與高通量測(cè)序技術(shù)的成熟，誘變育種已完成范式轉(zhuǎn)變：從基于表型的隨機(jī)篩選，轉(zhuǎn)變?yōu)榛诨蛐团c序列信息的定向工程流程。

功能基因組學(xué)背景下的“定向誘變”

“定向”并非指基因編輯技術(shù)中的堿基定點(diǎn)修飾，而是指在明確的基因或代謝通路范圍內(nèi)，利用誘變技術(shù)創(chuàng)制等位變異，并通過高通量靶向測(cè)序或特異性分子標(biāo)記檢測(cè)高效篩選目標(biāo)基因型。

舉個(gè)例子A > 株高定向改良

某小麥品種綜合性狀優(yōu)異，但株高偏高，易倒伏。利用誘變技術(shù)對(duì)該品種進(jìn)行大規(guī)模誘變（如1萬粒種子）后，依托M1-TDS（M1代靶向深度測(cè)序）技術(shù)定向分析

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舉個(gè)例子B > 生育期定向改良

某大豆品種產(chǎn)量高、品質(zhì)好，但生育期過長，不適合輪作。利用電子束射線誘變獲得2萬份突變體群體后，利用M1-TDS技術(shù)在M1代直接針對(duì)生育期關(guān)鍵基因（如

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誘變育種的優(yōu)勢(shì)，技術(shù)難度低（大部分作物都可應(yīng)用），成本可控，操作周期短，相對(duì)于轉(zhuǎn)基因/基因編輯，無需復(fù)雜的生物安全評(píng)價(jià)流程。還有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)更多意想不到的表型材料。

反向遺傳學(xué)（序列→功能）

基于TILLING（定向誘導(dǎo)基因組局部突變技術(shù)）及其衍生技術(shù)，通過外顯子捕獲測(cè)序或全基因組重測(cè)序，建立突變體群體的基因變異數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)種質(zhì)資源的數(shù)字化?；诖耍芯空卟辉俦粍?dòng)等待表型，而是直接在數(shù)據(jù)庫中檢索候選基因的錯(cuò)義、無義或剪接位點(diǎn)突變，快速構(gòu)建等位基因系列，進(jìn)行功能驗(yàn)證。

正向遺傳學(xué)（表型→位點(diǎn)）

針對(duì)目標(biāo)表型群體，利用MutMap或QTL-seq等基于極端混池測(cè)序（BSA）的方法，可快速定位主效QTL/基因。在后續(xù)改良過程中，利用高密度分子標(biāo)記或育種芯片，可高效監(jiān)控回交過程中的背景回復(fù)率。這有助于通過MAS快速剔除目標(biāo)位點(diǎn)附近的連鎖背景突變，加速遺傳背景的凈化與優(yōu)良性狀的固定。

超大規(guī)模突變體庫的統(tǒng)計(jì)學(xué)優(yōu)勢(shì)與應(yīng)用

誘變育種的本質(zhì)是模擬自然變異，加速點(diǎn)突變（SNP）、插入缺失（InDel）、結(jié)構(gòu)變異（SV）及重組的發(fā)生頻率。當(dāng)群體規(guī)模從幾千、上萬擴(kuò)展到十萬甚至更高數(shù)量級(jí)時(shí)，將產(chǎn)生顯著的群體效應(yīng)：

1.捕獲稀有變異： 大規(guī)模群體顯著提高發(fā)現(xiàn)極低頻但高價(jià)值等位變異（如特定位點(diǎn)單堿基突變）的概率。

2.增強(qiáng)統(tǒng)計(jì)功效： 在混池測(cè)序分析中，大樣本量能顯著提高等位基因頻率差異的信噪比，從而提高關(guān)聯(lián)分析的準(zhǔn)確性。

在實(shí)踐中，EMS化學(xué)誘變會(huì)產(chǎn)生高密度的點(diǎn)突變，適用于構(gòu)建等位基因系列及性狀微調(diào)；而離子束或快中子誘變則傾向于產(chǎn)生大片段的結(jié)構(gòu)變異，適用于染色體工程或打破緊密連鎖。

然而，構(gòu)建并維護(hù)如此高密度、大容量的突變體庫，面臨著巨大的時(shí)間成本與數(shù)據(jù)管理挑戰(zhàn)。這使得將突變體材料轉(zhuǎn)化為可復(fù)用的公共基礎(chǔ)設(shè)施成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

解決方案：作物突變體資源庫云平臺(tái)

天成未來與國內(nèi)多家單位合作構(gòu)建了作物突變體資源庫云平臺(tái)(https://mutant.tcuni.com)，打破作物種類壁壘，提供“查詢→篩選→設(shè)計(jì)→驗(yàn)證”的一站式閉環(huán)服務(wù)。

作物突變體資源庫
https://mutant.tcuni.com

1. 多物種資源整合

覆蓋小麥、大豆、玉米、油菜等主要作物的EMS、電子束突變體庫及自然群體變異材料。

2. 多維精準(zhǔn)檢索

支持跨品種基因ID、序列比對(duì)及染色體物理位置查詢；可結(jié)合突變類型（錯(cuò)義/無義）、基因型狀態(tài)（純合/雜合）及遺傳背景進(jìn)行精細(xì)化篩選。

3. 生信工具集成

平臺(tái)內(nèi)置基因ID轉(zhuǎn)換、基因注釋、Blast、序列獲取、引物設(shè)計(jì)、基因組瀏覽器六大核心生信工具，無需切換平臺(tái)即可在線完成序列提取、同源比對(duì)及批量引物設(shè)計(jì)。

4. 在線閉環(huán)交付

支持批量在線下單與實(shí)時(shí)追蹤訂單，打通從“數(shù)據(jù)檢索”到“實(shí)物獲取”的流程，顯著壓縮科研等待周期。

誠邀合作 · 共建共享

平臺(tái)秉持“資源整合、開放共享”的理念，誠邀高校、科研院所及企業(yè)育種團(tuán)隊(duì)加入合作網(wǎng)絡(luò)，共同構(gòu)建從基因發(fā)掘到育種應(yīng)用的完整鏈條。

?作物誘變服務(wù)：提供EMS、電子束射線誘變體系。

?核心資源共享：開放高質(zhì)量突變體材料與變異數(shù)據(jù)。

?全流程技術(shù)支持：涵蓋表型鑒定至功能基因定位。

?定向改良與轉(zhuǎn)化：利用突變體加速性狀改良與育種。

?資源商業(yè)化代理：提供資源托管、推廣及銷售服務(wù)。

歡迎相關(guān)團(tuán)隊(duì)聯(lián)系天成未來，共同推進(jìn)作物種質(zhì)創(chuàng)新與分子育種技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)于天成未來

天成未來是國內(nèi)最早將靶向捕獲測(cè)序技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的企業(yè)之一，擁有超大規(guī)模的動(dòng)植物基因組大數(shù)據(jù)庫。公司以數(shù)據(jù)與計(jì)算為基礎(chǔ)，提供分子育種檢測(cè)、種質(zhì)資源鑒定、突變體庫數(shù)字化、功能基因組及生信分析服務(wù)，并自主開發(fā)了系列育種芯片與數(shù)據(jù)云平臺(tái)。

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