当前，全基因组选择成为跨越育种3.0、育种4.0，乃至迈向育种5.0的关键核心技术。近年来，91社区 玉米研究所持续深入开展玉米全基因组选择技术研究与应用，在寒地玉米专用育种芯片研发，杂种优势类群预测以及全基因组选择模型构建等等方面取得阶段性进展，有力地促进育种技术提档升级。

开发寒地玉米专用芯片，解决玉米育种无“芯”之痛

基因分型芯片是全基因组选择技术实现高效化与低成本的基础。针对现有育种芯片标记冗余多、针对性不强，黑龙江省缺乏专用玉米育种芯片的问题，玉米研究所收集整理黑龙江省不同积温带的2000多份代表性玉米自交系进行简化重测序，在此基础上筛选缺失率低、多态性高、杂种优势类群分析效果好的SNP位点开发了10K玉米液相芯片，“一种寒地玉米SNP液相芯片及其应用”于2026年1月获得国家发明专利授权（专利号：ZL202510947022.7），应用该专利芯片完成了3000多份玉米新种质的基因型分析，为玉米杂种优势类群划分和全基因组选择模型构建奠定了重要的基础。

探索机器学习技术应用，破解新种质归群难题

划分杂种优势类群进而指导玉米杂交种组配是玉米育种的重要工作。育种家们经过长期的育种实践会形成独具特色的杂种优势群和杂种优势模式，且希望现有杂种优势模式尽可能保持相对的稳定，然而新种质的加入会改变原来杂种优势群的划分结果。为了解决这一问题，玉米研究所在采用遗传距离和群体结构划分现有材料的杂种优势类群的基础上，大胆采用机器学习中的随机分类和支持向量机的方法，结合判别分析将新引进种质判别为现有的杂种优势类群。两种机器学习的类群判别方法预测精度均达到90%以上，相关研究技术申请发明专利并进入实质审查阶段。

构建全基因组选择模型，助推玉米育种技术提升

全基因组选择模型作为种业竞争核心技术和商业机密引进不来也购买不到，作为全国玉米生产第一大省，黑龙江研究适合自身种质和育种目标特点的全基因组选择技术。多年来玉米研究所在国家和省相关项目的支持下，积极探索玉米全基因组选择技术的研究与应用，充分利用我院遍布不同生态区玉米研究力量的优势，直接采用实际育种数据进行模型构建，玉米含水量、株高等性状的预测精度达到0.7以上，产量预测精度也达到了0.6，具有较高的育种应用价值。玉米所将全基因组选择技术与单倍体技术结合。已经创制出一批自身性状优势突出，杂种优势利用方向明确的优良新种质，选育出的新品种已经在生产上推广应用。

展望未来，高质量的基因型、表型、环境型等多组学数据，是决定玉米全基因组选择技术实施成效的关键因素。人工智能技术的深度应用，将推动玉米育种从传统的被动选择，向智能设计与生物合成的新阶段迈进。玉米研究所将持续深化人工智能这一前沿新质生产力的应用，持续攻坚玉米多组数据库构建、全基因组选择等关键核心技术，重点发力于早熟、耐密、多抗、宜机收等优良关键种质的创新及突破性玉米新品种的选育，为筑牢国家粮食安全防线贡献更大力量。