AI 與條碼技術革新的作物基因編輯體系
“水稻抗病基因編輯效率只35%,8年才能育出一個新品種;辣椒基因編輯植株再生難,抗疫病能力提升有限;雜交水稻制種畝產只150公斤,純度還難保證——傳統作物育種‘周期長、效率低、風險高’的痛點,嚴重制約著質量品種的培育推廣。如今,斑馬ZT610(RFID)標簽與AI技術的深度融合,正從實驗室基因編輯到田間制種,構建起全鏈條智能育種體系。”

中國農科院基因編輯實驗室里,AI系統正緊盯屏幕上的實時曲線。水稻原生質體樣本貼有ZT610標簽,內置精度±0.1ng/μL的熒光傳感器,實時監測基因編輯動態。AI根據標簽數據精細調整Cas9蛋白導入量,將水稻抗病基因編輯效率從35%飆升至82%。“以前靠人工反復試驗調整參數,一個品種要育8年;現在AI+標簽精細調控,4年就能完成育種,時間直接減半。”實驗室研究員介紹,已成功培育出3個高抗逆水稻新品系。
山東壽光蔬菜基因編輯基地的組培室里,ZT610打印的抗消毒劑標簽隨辣椒外植體一同進入培養箱。標簽集成的細胞活力傳感器,全程記錄愈傷組織分化進程,數據實時傳輸至AI系統。AI分析后自動調整培養基中配比,辣椒基因編輯植株再生效率提升3倍。“以前再生率低導致育種推進慢,新品抗疫病能力只提升1倍;現在再生效率上去了,新品抗疫病能力增強2.5倍,畝減產損失從20%降至5%。”基地負責人說,新品已通過省級品種認定,訂單排到明年。

海南南繁基地的雜交水稻制種田里,科技感拉滿。父本、母本秧苗上都貼有ZT610標簽,實時記錄花期生長數據。AI通過標簽數據構建生長模型,精細預測比較好授粉窗口期,指令無人機實施輔助授粉。“以前靠人工觀察花期授粉,畝產150公斤,純度98.5%;現在AI+無人機精細操作,畝產達320公斤,純度99.9%。”某制種企業老板算了賬,每畝增收170公斤,按每公斤20元算,畝增收3400元。
某生物育種企業的解決方案更具行業價值。斯邁爾電子部署30臺ZT610打印機,為每個玉米基因編輯事件生成區塊鏈標簽,全程記錄編輯參數、檢測數據等信息,不可篡改。AI分析標簽數據優化編輯策略,玉米基因編輯效率提升45%。2024年,該企業憑借完整的標簽溯源數據,順利獲得國家農作物品種審定委員會的基因編輯作物安全證書。“標簽溯源讓審定材料更扎實,審批周期縮短了30%。”企業育種總監表示。

落地實操有章可循:科研機構可選用ZT610高精度標簽搭配AI育種平臺,申請農業農村部生物育種專項補貼,比較高獲50%設備支持;種子企業對接南繁等全國性育種基地,可共享標簽數據管理系統,降低研發成本。行業消息顯示,斑馬2025年將推出量子基因標簽系統,實現單堿基對編輯效率監測,推動育種進入分子設計新階段。
從實驗室基因編輯到田間制種,從水稻到玉米再到蔬菜,ZT610標簽與AI的融合,正解開傳統育種的重要痛點。當育種周期縮短、效率提升、純度提高,質量種子的推廣速度大幅加快。這種可復制的智能育種模式,不僅為種業振興提供了科技支撐,更讓“藏糧于技”戰略落地生根,為保障糧食安全注入強勁動力。