玉米育种流程管理

SYT三阳泰玉米育种流程管理米育种流程管2013年玉米商业化育种研讨会2013年玉米商业化育种研讨会刘梦晗刘梦晗2013年12月30日张家港市三阳泰农业科技有限公司报告大纲SYT三阳泰1.玉米育种流程管理概念•众所周知的玉米育种流程•流程标准化的目的流程标准化的目的•人性化管理的双刃剑•制度化管理和人性化操作•制度化管理和人性化操作2.如何建立玉米育种流程管理系统•当前育种流程管理的缺失•流程管理的载体程管的载体•流程管理各阶段的Priority排序•各阶段育种流程细节处理•各阶段育种流程细节处理报告大纲SYT三阳泰3.传统育种模式变革•强势领导力•理想的育种流程管理想的育种流程管•转型也是好选择1.玉米育种流程管理概念SYT三阳泰•众所周知的玉米育种流程外引材料前育种半成品群体材料性挖掘辅种病虫害鉴定双单倍体生产PRT12个测试阶段测试点自交性状挖掘分子辅助育种统精ISMT2T34个8个交系培育全基因计确播种病虫害育种T3C18个15个育杂交因组预计分种测产转基因害鉴定种信息C2C340个90个交种组配预测分析产系统因技术定息系统大象有形C390个配析统术大象无形统SYT三阳泰1.玉米育种流程管理概念•流程标准化的目的流程标准化的目的流程标准化的目的是在支持育种科研的基流程标准化的目的是在支持育种科研的基础上实现效率的昀大化，而不是禁锢人的思维与行为。人是育种科研的基石制度与流程压抑了人的创新能力制度与流程压抑了人的创新能力SYT三阳泰1.玉米育种流程管理概念•人性化管理的双刃剑•人性化管理的双刃剑激励杠杆使得员工的积极性和自主性提高激励杠杆，使得员工的积极性和自主性提高带来了内部管理的一些问题带来了内部管理的些问题管控力度小，经营风险大SYT三阳泰1.玉米育种流程管理概念•制度化管理和人性化操作知识型、研发型、创新型产业建立硬性流程反而资深科研总监产业，建立硬性流程反而禁锢了经营业务的开展，降低了人员工作的自主性资深科研总监科研总监资深育种家降低了人员工作的自主性，甚至降低了工作效率。资深育种家育种家资深科研助理科研助理技术员操作工授粉工人操作工，授粉工人SYT三阳泰2.如何建立玉米育种流程管理系统•当前育种流程管理的缺失1.全盘接受照搬vs.坚决抵制信息共享和保密不平衡割裂流程信息不畅2.信息共享和保密不平衡，割裂流程，信息不畅3. 资源配置不合理，极度浪费4. 硬件软件人性化管理SYT三阳泰2.如何建立玉米育种流程管理系统•流程管理的载体—PRISM•中部软件公司成立于1996年，为植物育种和农业科研提供专业软件解决方案。在公司多年软件开发和农业领域科研经验的基础上推出了旗舰产品：PRISM（PlantResearchInformationSharingManager，植物科研信息系统）。•CSSI将最先进的计算机技术，机械化、高效率和人性化的方案植入PRISM中，为谷物和蔬菜类农作物提供信息管理支持，包括玉米、大豆、高粱、棉花、油菜、水稻、南瓜、干豆、向日葵、小麦和爆裂玉米等。•在北美支持600多名育种人员同时在线工作，支持美国USDA-GEM计划，伊力诺依基础种业公司WaffleHybrids等世界各地多家种业公司伊力诺依基础种业公司，WaffleHybrids等世界各地多家种业公司SYT三阳泰2.如何建立玉米育种流程管理系统•流程管理各阶段的重要性排序--无序双单倍体生产分子辅助育种统计数据分析模型信息管理系统病虫害鉴定表型数据采集系统统计数据分析模型种质资源管理病虫害鉴定基因型数据采集测试体系建立基因型数据采集转基因技术转基因技术全基因组选择全程机械化SYT三阳泰2.如何建立玉米育种流程管理系统•流程管理各阶段的重要性排序—逻辑关系转基因技术$$$$+￥￥￥￥+人人人人+时间=》10年+15亿美金转基因技术：$$$$+￥￥￥￥+人人人人+时间=》10年+1.5亿美金全基因组选择/分子辅助育种：基因型数据+表型数据+统计模型种质资源基础材料‐Re‐sequencing=￥￥￥￥表现型数据采集=方法探索￥￥+时间数据管理系统=￥+人病虫害鉴定实验室=￥￥￥机械化测试系统=￥￥￥￥QTL Mapping 群体构建=可能是现成的/时间群体的ti￥￥￥￥群体的genotyping=￥￥￥￥双单倍体生产=￥￥￥+人人人+时间=技术突破统计数据分析模型=人人人临渊羡鱼，不如退而结网--传统大田育种病虫害鉴定实验室=￥种质资源管理统计数据分析模型=人人人数据管理系统=￥+人病虫害鉴定实验室=￥机械化测试系统=￥￥种质资源管理SYT三阳泰2.如何建立玉米育种流程管理系统•流程管理各阶段的重要性排序—有序种质资源管理双单倍体生产信息管理系统病虫害鉴定表型数据采集系统分子辅助育种基因型数据采集转基因技术全基因组选择种质资源管理病虫害鉴定测试体系建立基因型数据采集全程机械化全基因组选择统计数据分析模型1基础宏观建设微观层面投入1.基础宏观建设微观层面投入2.投入金额逐步增加3.投资风险逐步增加3.投资风险逐步增加4.效率提高明显程度降低SYT三阳泰2.如何建立玉米育种流程管理系统•育种流程的亚管理系统科研构架下的分级保密系统性状管理系统性状管理系统命名管理系统育种管理系统细节①种质资源库管理②育种圃管理③产量测试管理③产量测试管理④分子辅助育种⑤统计分析⑤统计分析•科研构架下的分级保密系统SYT三阳泰二维保密系统：区域结构和上下级结构数据共享和分级保密的博弈和平衡区域结构北京服务器上下级结构SYT三阳泰SYT三阳泰数据共享和分级保密的博弈和平衡科研构架的权限设置：从上而下权限逐渐缩小（能否编辑系谱，查看系谱，更改田间本，记录田间数据等）SYT三阳泰数据共享和分级保密的博弈和平衡数据共享和分级保密的博弈和平衡共享和非共享数据的界定1共享：株高，穗位，排号，行号，产量，1.共享：株高，穗位，排号，行号，产量，授粉要求等2.非共享：抗病性鉴定结果，系谱，QTL mapping结果等mapping结果等•性状管理系统SYT三阳泰MaizeGDBPhenotypingsytstemMaizeGDBPhenotypingsytstem转化成计算机管理模式Genotyping：SSR, SNPypg,Phenotyping：株高穗位，开花时间，抗病性，倒伏性，产量，含水量•命名管理系统试验命名（三要素）：时间（Season）人物（Project）地点（Location）双单倍体自交系/杂交种命名：公司自定系谱升级命名：公司自定试验名称：13WNBJSYDH001：13年冬季北京实验站三亚冬繁双单倍体001号试验时间Season人物（Project）地点（Location）人物（Project）地点（Location）SYT三阳泰•育种管理系统细节145PRISM育种软件育种软件23春播秋收的育种流程SYT三阳泰春播秋收的育种流程Inventory（种质资源库清单，自交系杂交种1.观测圃：病虫害鉴定圃Nursery，育种圃自交系、杂交种、育种中间材料）病虫害鉴定圃2隔离区育种田间本数据采集整理EntrylistBooks育种材料2.隔离区ISO隔离测配圃数据处理和分析育种材料田间播种清单3.育种圃：群内组配、选育自交系数据处理和分析产量测试：选育杂交种系谱升级，材料和品种更新Yield Trial，产量测试选育杂交种SYT三阳泰冬繁的育种流程冬繁的育种流程Inventory（种质资源库清单2隔离区育种田间本Nursery，育种圃（种质资源库清单，自交系、杂交种、育种中间材料）2.隔离区ISO隔离测配圃数据采集整理3育种圃：系谱升级3.育种圃：群内组配、选育自交系EntrylistBooks育种材料田间播种清单系谱升级，材料和品种更新Yield Trial，产量测试田间播种清单3.育种圃：群内组配、选育自交系观测圃，育种圃，隔离区的数据走向SYT三阳泰观测圃，育种圃，隔离区的数据走向种质资源库育种圃观测圃系谱升级预览育种圃观测圃隔离区清单育种圃隔离区系谱升级预览杂交block育种圃隔离区田间本杂交block工作水单田间排布图SYT三阳泰产量测试数据走向产测试数据走向种质资源库产量测试清单产量测试清单数据分析产量测试田间本产量测试地图产量测试地图种质资源库管理SYT三阳泰种质资源库管理•硬件：高效运转的货柜系统，冷库调节系统•软件：库管ERP软件+物流软件+育种管理软件1.种子名称2来源系谱2.来源系谱3.分群4.试验地点5库存地点5.库存地点，数量6.分子标记数据数据……育种圃管理SYT三阳泰育种圃管理工作计划分层逐级完成：作计划分层逐级完成：项目/实验站分地块、面积大小‐‐育种目标决定试验个数和种类‐‐育种/测试目标决定种子数量（每行棵数）和地块面积大小‐‐根据授粉习惯合理安排种植位置PRISM的授粉规则：提供FMMF，FMF等多种授粉方案提供ISO（隔离区）授粉方案提供小区内杂交，随机杂交方案PRISM的系谱升级：花粉来源授粉方案选穗个数穗行Blk花粉来源，授粉方案，选穗个数，穗行or BulkSYT三阳泰授粉习惯合理安排种植位置晚5天播种测配种1测配种1正常播种各类授粉方案SYT三阳泰以行和以株为单位的授粉方案以行和以株为单位的授粉方案SYT三阳泰系谱升级方案做好选择后，直接转入下一季的种子库清单中产量测试系统管理玉米品系/品种测试体系和实验设计—Public部分产量测试系统管理Preliminary  testing + advanced testing （2‐3年）　对象：大学科研单位和公司费用：$250perdistrict　测试地点：4locationsperdistrict重复　重复：4replicationsperlocation　密度：5685株/亩行距20’plotlength(174’plantedrow)61米含走道行距：20plotlength(17.4plantedrow)6.1米含走道　种子量：3000K/测试区域熟期区域：6districts,overlappingE/Wincenter熟期区域：6districts,overlappingE/Wincenter　数量限制：Limitof10hybridsperbrandpertest实验设计：Row‐columnlatticeexperimentaldesign，RCBD等每州不同　杀虫剂使用：Insecticidalseedtreatmentsallowed产量测试系统管理玉米品系/品种测试体系和实验设计—Private部分宗旨：3年或者3年以上总计300个测试点（适当熟期范围）的结果才能准确预测新品种在未来的表现测试阶段杂交种性质育种阶段国内阶段种子量/测试面积测试地点PreliminarytestingPreliminary HybridT1‐T3200‐400K1‐8Exchange  HybridR1预试7000K40‐100Advancedgy预试Pilot HybridR2区试1/21250‐2500Kg40‐100AdvancedtestingPre‐commercial  HybridR3‐R5生试1/21250‐2500Kg1.875亩/点40‐100/100Commercial Hybrid大数据时代，只要农民播种测产就作为测试数据点产就作为测试数据点Competitor Hybrid产量测试系统管理玉米品系/品种测试体系和实验设计—Private部分熟期的布点调整：测试点在熟期在熟在晚熟测试点50%在同熟期，20%在早熟区（‐5RM），30%在晚熟区（+5RM）密度的布局调整：正常密度：高于该地区农民播种密度的10‐15%高密度：高于该地区农民播种密度25‐30%播种期/收获的调整：一般与当地农民播种期持平早播：检测种子活力晚收：检测植株保绿性产量测试系统管理玉米品系/品种测试体系和实验设计—Private部分大数据时代对实验设计和分析的冲击：样本vs.总体多年多年分析vs. 混合模型分析