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基因测序减少80%农药使用深圳科技助力新西兰葡萄园育种规模化

花匠小妙招
2025-07-09 21:13

深圳新闻网2025年7月9日讯（记者张玲）当基因测序遇上葡萄酒，当深圳科技遇上新西兰葡萄园，一个全球农业可持续发展的蓝本正在生成。

近日，深圳新闻网记者从华大智造了解到，华大智造联合新西兰林肯大学、新西兰当地葡萄园的农场主们一起，展示了一个关于测序遇上美酒的故事，希望能为全球可持续农业种植提供一个可复制的蓝本，助力全球农业的可持续发展。

说到新西兰，最让人上头的就是当地的葡萄酒了。作为重要的出口产品和旅游名片，新西兰葡萄酒凭借其独特的风味特征和卓越的品质，在国际市场上赢得了广泛认可。这一成就的背后，离不开当地酿酒业和葡萄种植业的发展。如今，随着现代科技在农业领域的深度应用，新西兰的葡萄种植业正掀起一场新的可持续发展革命。

新西兰林肯大学的教授将目光投向基因组学，首次将测序技术引入新西兰酿酒葡萄的育种中。他说：“华大智造让我们实现了大规模测序。希望通过基因组学技术在农业上的应用，最终帮助国家创造收入，推动经济发展。”

饱受白粉病困扰葡萄种植业喷洒农药弊端凸显

葡萄种植是新西兰重要的经济收入来源，也是其第七大出口创汇产业。然而，这一支柱产业正面临严峻的可持续发展挑战。当地种植的葡萄株普遍遭受白粉病等病虫害的侵袭，每年造成的直接经济损失高达数千万美元。为保障葡萄产量和品质，种植者不得不大量且频繁喷洒广谱农药，这不仅增加了生产成本，也对生态环境造成压力。

据新西兰环境部《2021年农药使用调查报告》（Pesticide Use Survey 2021）显示，葡萄种植业占新西兰全国农业用地面积的1.8%，但使用的杀虫剂/杀菌剂却占到全国总用量的3.9%，是所有农田类型中对农药依赖最大的。虽然化学防治在短期内能有效控制病虫害，但这种做法已引发严重的环境和健康隐患——调查显示，当地使用的杀菌剂中，有60%被认定为潜在致癌物质。

鉴别出具抗病基因的天然植株基因组学有望减少80%农药使用

林肯大学葡萄酒、食品与分子生物科学系副教授Chris Winefield及其团队发起了一项研究，首次将基因组学引入新西兰酿酒葡萄的育种中，探索各葡萄株的真菌抗病性和土壤环境适应性等性状。

借助基因组学和高通量测序技术，研究团队绘制了酿酒葡萄品种的自然遗传多样性图谱，并通过定位特定抗病基因，鉴别出天然具有更强抗逆性的葡萄株。这种方法不仅开辟了培育更具抗逆性葡萄品种的途径，还能实时监测葡萄园的土壤健康状况，从而推动更精准、更可持续、更经济的葡萄园管理模式发展。

林肯大学葡萄酒、食品与分子生物科学系副教授Chris Winefield。

Chris Winefield认为：“初步研究结果表明，通过基于测序数据的有针对性干预，一些葡萄园的化学药物使用量可减少80%。虽然无法完全摆脱对化学药物的依赖，但即便减少一次季末喷洒也会产生多重效益：降低种植成本、减少葡萄酒中的化学残留物，并减轻对土壤健康的影响和化学物排放的环境压力。”

样本检测量上百倍增加华大智造助力新西兰葡萄育种规模化

林肯大学的研究人员正通过华大智造的高通量测序平台扩大这项研究的规模。过去，林肯大学实验室依靠外部测序服务每年只能检测几百个葡萄样本，而现在，基于华大智造MGISEQ-2000测序仪，该实验室每年可自行检测多达五万个样本，检测量上百倍的增加使规模化研究成为现实。Chris Winefield说：“我们现在的目标是每年测五万个测序样本——如果没有华大智造的支持，我们根本无法达到这个目标。”

华大智造 MGISEQ-2000测序平台还被用于实时监测葡萄株的病媒微生物，如白粉病和粉蚧等病原体，使葡萄虫害的精准治理成为可能。面对日益加剧的全球气候波动，林肯大学研究团队还尝试识别在恶劣环境条件中（如水分匮乏或营养不足）更具韧性的葡萄藤，以期应对未来可能更加严峻的农业挑战。

华大智造澳新区域负责人杨碧澄博士表示：“这个案例充分展示了高通量测序技术如何全面支持现代农业的可持续发展。通过帮助研究人员揭示葡萄株抗病性的遗传因子，高通量测序技术正在推动现代农业摆脱对化学药品的依赖，使作物具备健康生长的天然韧性。”

高通量测序成为新“农具”？农业基因组学正在重塑全球农业

这项创新研究影响的不仅限于新西兰，国际葡萄种植业同样面临相似挑战，林肯大学的探索有望成为全球可持续农业种植的典范。Chris Winefield指出，新西兰独特的微气候和坚实的科学基础设施使其成为理想的试验基地。“虽然新西兰的粮食产量在全球占比有限，但通过输出基因组学研究成果、尖端组学工具和抗逆作物品种，我们正在为世界农业开辟一条兼顾生产力与生态效益的新道路。”

华大智造MGISEQ-2000测序仪在林肯大学。

Chris Winefield进一步展望，未来基因组诊断将如同土壤检测或天气追踪一样，成为农业领域的常规应用。“不仅仅是葡萄藤，无论是啤酒花、猕猴桃、苹果还是牲畜，基因数据将指导我们实现病虫害精准防控、产量优化和资源科学配置。”

Chris Winefield的愿景并非空中楼阁。随着全球气候变化和环境压力的日益加剧，全球农业研究人员愈发关注如何加速培育高产量、耐旱耐热且低农药依赖的作物和畜禽。近年来，农业基因组学已在多个领域得到广泛应用，为提升作物和畜牧业的生产力及可持续性发展开辟了广阔前景。

据悉，目前，华大智造在农业基因组学研究领域已构建一套完备的工具体系，不仅满足种质资源存储和管理的自动化样本库需求，还涵盖种质样本自动化处理、基因挖掘和育种的测序与分析需求，为全球可持续农业提供了一套可复制的方案。或许在不久的将来，随着农业基因组学理论与实践的不断完善，每一株作物都能承载科学的馈赠，每一片土地都能焕发可持续的生命力。

（本文图片视频由华大智造提供）

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