南繁种业振兴 全球热带农业中心 国家粮食安全

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

8+热带作物 174种园艺植物 4,937学术引用
依托:热带作物生物育种全国重点实验室(海南大学)

原创性科学贡献

聚焦被子植物演化、热带作物驯化与适应性、AI驱动的基因挖掘三大方向,形成系统性原创成果。

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重塑被子植物演化认知

Nature, 2020 · 被引 414 次

Nature Plants, 2026

Cell Reports, 2026

明确了开花植物起源于石炭纪;

古多倍化产生了被子植物,促进其发育和抗逆网络的重构;

破译了系列睡莲基因组,提出了被子植物早期花发育模型、花香起源、被子植物特有的Pectin lyase。

🌱 应用:睡莲属及早期被子植物分子育种的"参考基因组标准"
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植物抗逆和开花

Plant, Cell & Environment, 2020 · 被引 150 次

首次系统揭示被子植物多倍化事件与逆境适应的协同演化关系。

🌱 应用:直接支撑木薯抗旱品种选育,服务粮食安全
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AI驱动的植物遗传挖掘

Tropical Plants, 2023

首个基于机器学习的开花期基因精准预测模型,填补方法空白。

🌱 应用:已在木薯、睡莲等 5 个物种验证,准确率 >85%
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AI驱动的育种和合成生物学

Biorxiv, 2026

Advanced Science, 2025

首个基因组选择育种的一站式精准预测软件,AI赋能提升预测准确率

🌱 应用:已在木薯、猪、马铃薯、小麦等作物验证,性能远超同类软件。

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
成果木薯 pan-genome + 野生祖先种基因组 应用场景抗旱品种选育、淀粉品质改良 具体效果鉴定 12 个抗旱候选基因、8 个淀粉合成关键基因,已提供分子标记靶点 受益方中国热科院、海南大学南繁育种团队

多组学数据库支撑全国育种研究

开放共享
成果TropiCODB、HortDB、FlowerBase 应用场景基因查询、比较基因组分析、分子标记开发 具体效果覆盖 8 种主要热带作物、174 种园艺植物,服务全国 28 个省级行政区 受益方全国科研院所、高校育种团队

睡莲基因组学驱动热带花卉产业升级

产业应用
成果睡莲 T2T 基因组 + 147 个品种转录组 应用场景花色、花香、耐寒性等观赏性状改良 具体效果建立睡莲属品种分子鉴定体系,鉴定关键花香/花色基因家族 受益方海南热带花卉种植企业、观赏植物育种单位

支撑马铃薯遗传育种研究

产业应用
成果iGS,马铃薯高质量基因组,马铃薯数据库,马铃薯知识库 应用场景马铃薯关键基因定位,马铃薯育种亲本配伍,马铃薯淀粉品质改良 具体效果鉴定了10个马铃薯淀粉合成基因、2个株型关键基因,已实现功能验证 受益方青海大学,青海省农林科学院,中国热科院

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。

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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

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转录组

174+ RNA-seq 样本,覆盖多组织、发育阶段及非生物胁迫

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变异组

573+ 木薯、98+ 油棕群体 SNP/Indel 变异数据

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代谢组

数百种注释化合物,与品质、抗逆等农艺性状关联

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表型组

产量、抗逆、品质等多维度表型数据,支撑多组学关联

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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。

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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
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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
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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