物理誘變（射線、離子束等）和化學誘變（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。

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

功能基因組學背景下的“定向誘變”

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

舉個例子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。利用誘變技術對該品種進行大規(guī)模誘變（如1萬粒種子）后，依托M1-TDS（M1代靶向深度測序）技術定向分析

Rht

舉個例子B > 生育期定向改良

某大豆品種產(chǎn)量高、品質好，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技術在M1代直接針對生育期關鍵基因（如

E1

誘變育種的優(yōu)勢，技術難度低（大部分作物都可應用），成本可控，操作周期短，相對于轉基因/基因編輯，無需復雜的生物安全評價流程。還有機會發(fā)現(xiàn)更多意想不到的表型材料。

反向遺傳學（序列→功能）

基于TILLING（定向誘導基因組局部突變技術）及其衍生技術，通過外顯子捕獲測序或全基因組重測序，建立突變體群體的基因變異數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)種質資源的數(shù)字化。基于此，研究者不再被動等待表型，而是直接在數(shù)據(jù)庫中檢索候選基因的錯義、無義或剪接位點突變，快速構建等位基因系列，進行功能驗證。

正向遺傳學（表型→位點）

針對目標表型群體，利用MutMap或QTL-seq等基于極端混池測序（BSA）的方法，可快速定位主效QTL/基因。在后續(xù)改良過程中，利用高密度分子標記或育種芯片，可高效監(jiān)控回交過程中的背景回復率。這有助于通過MAS快速剔除目標位點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)計學優(yōu)勢與應用

誘變育種的本質是模擬自然變異，加速點突變（SNP）、插入缺失（InDel）、結構變異（SV）及重組的發(fā)生頻率。當群體規(guī)模從幾千、上萬擴展到十萬甚至更高數(shù)量級時，將產(chǎn)生顯著的群體效應：

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

2.增強統(tǒng)計功效： 在混池測序分析中，大樣本量能顯著提高等位基因頻率差異的信噪比，從而提高關聯(lián)分析的準確性。

在實踐中，EMS化學誘變會產(chǎn)生高密度的點突變，適用于構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)生大片段的結構變異，適用于染色體工程或打破緊密連鎖。

然而，構建并維護如此高密度、大容量的突變體庫，面臨著巨大的時間成本與數(shù)據(jù)管理挑戰(zhàn)。這使得將突變體材料轉化為可復用的公共基礎設施成為行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

解決方案：作物突變體資源庫云平臺

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

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. 多維精準檢索

支持跨品種基因ID、序列比對及染色體物理位置查詢；可結合突變類型（錯義/無義）、基因型狀態(tài)（純合/雜合）及遺傳背景進行精細化篩選。

3. 生信工具集成

平臺內(nèi)置基因ID轉換、基因注釋、Blast、序列獲取、引物設計、基因組瀏覽器六大核心生信工具，無需切換平臺即可在線完成序列提取、同源比對及批量引物設計。

4. 在線閉環(huán)交付

支持批量在線下單與實時追蹤訂單，打通從“數(shù)據(jù)檢索”到“實物獲取”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)育種團隊加入合作網(wǎng)絡，共同構建從基因發(fā)掘到育種應用的完整鏈條。

?作物誘變服務：提供EMS、電子束射線誘變體系。

?核心資源共享：開放高質量突變體材料與變異數(shù)據(jù)。

?全流程技術支持：涵蓋表型鑒定至功能基因定位。

?定向改良與轉化：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。

歡迎相關團隊聯(lián)系天成未來，共同推進作物種質創(chuàng)新與分子育種技術的發(fā)展。

關于天成未來

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

Tcuni 天成未來

如需了解更多請聯(lián)系我們

鄧經(jīng)理：13408041302

蘇經(jīng)理：15928106026

郵箱丨market@tcuni.com

官網(wǎng)丨http://www.tcuni.com