热带作物基因组智能育种平台 Tropical Breeding Genome Hub
围绕国家种业振兴战略，构建覆盖木薯、甘蔗、睡莲等热带作物的 "基因组解析 — 基因挖掘 — 分子育种" 全链条支撑体系
原创性科学贡献
聚焦被子植物演化认知、植物逆境适应与开花的协同机制、AI驱动的关键农艺性状精准靶向挖掘、AI驱动的育种和合成生物学四大方向，形成系统性原创成果。
重塑被子植物演化认知
本团队系统性重构了开花植物的宏观演化史，将起源时间前推至石炭纪，并首次揭示了1.2亿年前古多倍化浪潮是驱动早期被子植物辐射发育与抗逆网络重组的核心动力。通过破译系列睡莲高质量基因组，我们不仅提出了被子植物早期花发育模型与花香演化的起源机制，还鉴定出被子植物特有的果胶裂解酶（Pectin lyase），为解开达尔文“恼人之谜”提供了关键证据。
🌱 应用：确立了睡莲属及早期被子植物分子育种的“参考基因组标准”。植物逆境适应与开花的协同机制
Plant, Cell & Environment, 2020 · 被引 150 次
本团队首次系统阐明了被子植物多倍化事件与逆境适应网络重组的协同演化机制。我们揭示了基因组加倍不仅为物种辐射扩张提供了丰富的遗传物质，更深刻重塑了植物应对极端环境胁迫与调控开花节律的分子网络。这一跨越宏观演化与微观基因调控的理论突破，成功将演化生物学的底层逻辑转化为复杂农艺性状改良的导航图。
🌱 应用：理论成果直接转化为木薯等热带作物的精准抗旱靶点挖掘，支撑新一代高抗品种选育，服务国家粮食安全底线。AI驱动的关键农艺性状精准靶向挖掘
针对传统正向遗传学挖掘周期长、依赖表型筛选的技术瓶颈，本团队开创性地将机器学习算法与多组学大数据深度融合。我们成功构建了首个跨物种的开花期等关键基因智能预测模型，实现了植物功能基因挖掘从实验盲盒式验证向数据驱动精准导航的范式跃迁，有效填补了计算生物学在复杂性状靶点预测领域的方法学空白。
🌱 应用：该算法展现出卓越的泛化能力，已在木薯、睡莲等 5 个重要作物的跨物种验证中实现预测准确率>85%，大幅缩短了育种靶点的发现周期。AI驱动的育种和合成生物学
本团队聚焦复杂农艺性状精准预测这一世界级育种难题，自主研发了首个AI驱动的全基因组选择一站式算法平台（iGS）。该系统有效突破了传统统计模型在处理海量多组学数据时的算力瓶颈与精度天花板，实现了从底层基因组序列到宏观复杂表型的精准映射。这不仅为作物定制化分子设计育种打造了强劲的数字引擎，也为合成生物学复杂代谢通路的预测与重构提供了全新的计算学基座。
🌱 应用：展现出卓越的跨界泛化性能，已在木薯、马铃薯、小麦等粮食作物及动物（猪）模型中完成系统验证，核心预测指标全面领跑国际同类主流软件。成果应用
成果已深度嵌入国家南繁育种、热带农业产业升级和全国科研协作网络。
木薯基因组资源支撑南繁育种
已应用多组学数据库支撑全国育种研究
开放共享睡莲基因组学驱动热带花卉产业升级
产业应用支撑马铃薯遗传育种研究
产业应用核心技术创新
原创工具与方法，解决热带作物育种中的关键技术瓶颈。
SCCGs · 含硫化合物基因预测
首个基于机器学习的含硫化合物基因精准预测模型，高效挖掘植物含硫化合物相关基因，助力高价值育种基因利用。
FTGD · 花期基因 AI 预测
首个基于机器学习的花期基因精准预测模型，解决传统方法依赖实验验证、效率低下的瓶颈。
CentlER · 着丝粒精准识别
首个植物着丝粒重复序列精准识别算法，突破着丝粒注释的技术壁垒。
HBcloud · 零代码多组学分析
整合多组学数据的零代码分析平台，解决育种家"有数据不会分析"的痛点。
PhyloForge · 综合进化信号算法
整合宏观与微观进化信号的系统发育算法，解决信号冲突问题。
iGS 基因组预测
首个AI赋能的基因组选择育种的一站式精准预测软件
平台数据资源
整合五大多组学层次，为育种提供系统性数据基础设施。
基因组
174+ 种园艺植物，含木薯、甘蔗、睡莲等 T2T 级别参考基因组
转录组
174+ RNA-seq 样本，覆盖多组织、发育阶段及非生物胁迫
变异组
573+ 木薯、98+ 油棕群体 SNP/Indel 变异数据
代谢组
数百种注释化合物，与品质、抗逆等农艺性状关联
表型组
产量、抗逆、品质等多维度表型数据，支撑多组学关联
知识库
以睡莲、土豆、甘蔗相关论文为基础的知识库
社会影响与开放共享
成果已产生广泛的行业影响力和社会效益。
服务国家战略
直接支撑国家南繁种业振兴和海南全球热带农业中心建设
战略贡献覆盖全国 28 省
数据库与工具已服务全国 28 个省级行政区科研与育种单位
开放共享媒体关注
成果被新华社、科技日报、海南日报等主流媒体报道
社会影响