西南玉米“种芯”来了！“大模型+芯片”技术驱动育种革命
“从种质资源挖掘到新品种落地，靠的是跨区域、跨学科组成的‘科技集团军’。”在弥勒市虹溪镇的新品种展示区，四川农业大学科技管理处副处长周伟介绍。作为项目牵头单位，四川农业大学联合了华中农业大学、中国农科院作物所、云南农业科学院粮食作物研究所、广西农业科学院玉米研究所等十余家科研单位，以及川单种业、云南金穗种业等龙头企业，构建起“种质资源挖掘—基因聚合—表型验证”的全链条技术体系，实现了“产学研用”深度融合。
这支汇聚育种学、基因组学、数量遗传学等多学科背景与转化应用的团队，成功研发出“西南种芯-V1”大模型。该模型整合了西南玉米种质资源数据库、百万级育种表型与环境因子数据，已选育出“优迪899”“荣玉88”等优良新品种。配套专用芯片“XNY-1000”，则是科研单位与企业协同优化的成果，显著降低了基因检测成本。
玉米新种质项目首席科学家兰海教授在现场考察中表示，该项目最可贵的是将科研院所的实验室成果、企业的市场需求、农户的田间痛点紧密结合。目前，团队针对西南地区干旱频发、土壤瘠薄、机械化难度大等痛点，培育出50多个适配新品种。在虹溪镇千亩示范区中，这些品种实测平均亩产突破1000公斤，较传统品种增产15%以上。
西南及南方玉米产区长期面临单产低、机械采收难等瓶颈。玉米新种质项目以国家力量系统攻坚，多项核心技术实现突破。
“项目在雄性不育制种、抗逆基因挖掘、高产抗逆、耐瘠薄等核心技术领域取得关键突破。”驻虹溪“兰海专家工作站”团队成员、四川农业大学玉米研究所夏超介绍，例如，抗逆育种上，团队挖掘出3个耐瘠薄关键基因，培育的“荣玉889”是项目组通过定向创制“伴侣亲本”自交系，组配选育的新型玉米三交种。荣玉889在区试中比对照增产14.1%，居同组别第一名，是近年来国家统一试验少有的超高产玉米新品种；针对红壤贫瘠问题，团队研发“品种+培肥”配套体系，让弥勒市石漠化地块玉米亩均增产150公斤，带动200余户农户脱贫增收。
项目推进中，团队在《Plant Physiology》《Plant,Cell& Environment》《Frontiers in Plant Science》《玉米科学》等国内外核心期刊发表论文20余篇，为玉米抗逆育种提供关键理论支撑。
“以前看老天，现在看芯片”，成为弥勒种植户的普遍感受。2023年以来，项目成果已快速转化推广，向西南五省（区、市）种业企业提供亲本材料51份，授权品种权20项，带动企业研发投入增加30%；在西南七省（区、市）建起7个示范基地，辐射推广面积214.5万亩，帮助农户户均增收1500元。
在云南红河州，项目还聚焦“烤烟+玉米”绿色高效轮作模式创新，有效解决轮作中土壤养分平衡、作物生长周期协同等难题。通过“西南种芯-V1”大模型精准选育生育期90-100天的玉米品种，无缝衔接烤烟采收；利用“XNY-1000”芯片检测品种抗根腐病基因，使“虹玉1号”等品种病害发生率从25%降至5%以下；结合雄性不育制种技术，在降低制种成本的同时确保品种纯度达99%。目前，弥勒市已建成1.2万亩轮作示范基地，每亩增收超800元，实现“种烟稳收、种玉米增效”的“粮烟双优”格局。“国家重点研发计划专项落地，帮我们破解了‘粮烟争地’老难题。”弥勒市副市长袁云杰表示，2024年全市玉米产值达5.78亿元，占粮食产值的70%，“这背后是科研团队‘把论文写在大地上’的实实在在的贡献。”
“该项目品种抗逆性、技术集成度、产业融合度均超预期，经验可在武陵山区、乌蒙山区等类似生态区复制。”中国工程院院士荣廷昭在评审中强调，玉米新种质项目不仅是国家重点研发计划专项的标杆，更为西南农业现代化提供了“科技+产业”融合范本。而这只是开始——项目计划2026年前完成5个新品种的国家审定，建设10万亩标准化种植基地，推动西南玉米从“种得好”向“卖得好”全链条升级，用科技打破自然桎梏，守护粮食安全。