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育種工作者在田間觀察水稻優(yōu)質(zhì)品種
打好種業(yè)翻身仗，加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)、激勵(lì)品種創(chuàng)新是重中之重。營造良好市場秩序、打擊制售假冒偽劣種子侵權(quán)行為、把好新品種準(zhǔn)入關(guān)，建立“品種身份證”制度，離不開檢測技術(shù)的支撐。
日前，全國農(nóng)技中心組織專家組在京召開農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)審定會(huì)議，由來自種子檢驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)管理、科研、推廣等領(lǐng)域相關(guān)專家學(xué)者、行業(yè)權(quán)威人士組成的審定專家組對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)詢與審議后，《水稻品種真實(shí)性鑒定SNP標(biāo)記法》《玉米品種真實(shí)性鑒定SNP標(biāo)記法》《小麥品種真實(shí)性鑒定SNP標(biāo)記法》3項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通過審定，標(biāo)志著打好種業(yè)翻身仗市場凈化行動(dòng)初戰(zhàn)告捷，保護(hù)品種創(chuàng)新、加強(qiáng)維權(quán)打假新添了技術(shù)“利器”。
打擊模仿育種、套牌侵權(quán)新型檢測技術(shù)降成本、更精準(zhǔn)
培育和生產(chǎn)優(yōu)良的品種、種子是種業(yè)的核心任務(wù)。
“近些年主要農(nóng)作物品種數(shù)量在急劇增加，隨著分子育種技術(shù)的應(yīng)用，增加了近似品種數(shù)量，給品種身份鑒定帶來新的挑戰(zhàn)。”標(biāo)準(zhǔn)起草單位代表、北京市農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心主任趙久然指出，要解決這些問題，根本在于對每個(gè)品種、材料進(jìn)行高效、精準(zhǔn)的鑒定。
截至2020年，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部頒布了20余種作物的基于SSR標(biāo)記的品種鑒定方法標(biāo)準(zhǔn)，已在種業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，但隨著檢測需求的不斷變化，對檢測標(biāo)記的數(shù)量、檢測通量、指紋數(shù)據(jù)整合共享等均提出了更高的要求。
趙久然介紹，面向新時(shí)期種業(yè)發(fā)展和市場管理需求，這三項(xiàng)新型分子指紋檢測技術(shù)的最大優(yōu)勢在于“高通量”。一是位點(diǎn)高通量，新標(biāo)準(zhǔn)中研制的玉米、水稻、小麥SNP分子檢測芯片上位點(diǎn)數(shù)量達(dá)到了5萬至9萬個(gè)，大大提高了品種真實(shí)性鑒別的精準(zhǔn)度。二是樣本高通量，即一次可檢測上千個(gè)樣本，更容易進(jìn)行數(shù)據(jù)整合分析，也進(jìn)一步降低了檢測成本。
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是品種管理的重要支撐和基礎(chǔ)。“將科學(xué)、先進(jìn)、可推廣的技術(shù)方法標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而進(jìn)行推廣應(yīng)用，可以有效破解品種管理面臨的同質(zhì)化、標(biāo)樣難管理和套牌侵權(quán)等問題，維護(hù)市場公平正義和保護(hù)品種創(chuàng)新。”全國農(nóng)技中心副主任劉信指出，作為國際上應(yīng)用最先進(jìn)第三代分子標(biāo)記技術(shù)，將SNP進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和推廣應(yīng)用，將為打好種業(yè)翻身仗提供重要的技術(shù)支撐。
對標(biāo)品種真實(shí)性鑒定兩大關(guān)鍵 標(biāo)準(zhǔn)制定科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)
目前，玉米審定品種已達(dá)1.8萬個(gè)左右，每年還有近8000份組合參加區(qū)試。同時(shí)，隨著我國農(nóng)業(yè)植物新品種權(quán)保護(hù)力度不斷加大，截至2020年10月底，農(nóng)業(yè)植物新品種權(quán)總申請量已達(dá)到3.9萬件，總授權(quán)量1.5萬件，品種真實(shí)性鑒定面臨新的挑戰(zhàn)。
“新標(biāo)準(zhǔn)包含了品種真實(shí)性鑒定需要解決的兩個(gè)關(guān)鍵問題，即品種真實(shí)性驗(yàn)證和品種真實(shí)性身份鑒定。”北京市農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心研究員王鳳格在匯報(bào)中指出，品種真實(shí)性驗(yàn)證在于證實(shí)“品”與“名”是否相符，主要是找差異。而品種真實(shí)性身份鑒定是指通過與DNA指紋數(shù)據(jù)比對，為未知品種“驗(yàn)明身份”，主要是驗(yàn)證兩個(gè)樣品是否相同。
為了解決這兩大問題，確保“品種身份”驗(yàn)證的準(zhǔn)確、科學(xué)和高效，三家標(biāo)準(zhǔn)起草單位在三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的研制過程中作了大量工作。
“新技術(shù)主要基于全球收集的388份玉米代表自交系的全基因組重測序數(shù)據(jù)，研制形成玉米高密度、高質(zhì)量SNP芯片Maize6H-60K，具有高密度、高質(zhì)量、高鑒別力、高靈活性、高兼容性、高性價(jià)比等特點(diǎn)，目前已開發(fā)訂制10萬張，在品種真實(shí)性鑒定、種質(zhì)資源評(píng)估、輔助育種等領(lǐng)域進(jìn)行充分應(yīng)用。”王鳳格介紹。
“不僅如此，此項(xiàng)玉米檢測方法還確定了用于品種真實(shí)性驗(yàn)證的基本核心位點(diǎn)組合，基于這96個(gè)位點(diǎn)，通過抽取審定雜交種6000多份、自交系3000多份標(biāo)準(zhǔn)指紋進(jìn)行驗(yàn)證，能夠區(qū)分99.24％的自交系，99.14％的雜交種，實(shí)現(xiàn)了品種身份的高效、準(zhǔn)確鑒別。”
對小麥來說，位點(diǎn)篩選則是此次檢測標(biāo)準(zhǔn)制定的核心內(nèi)容。“小麥6倍體作物，比其他作物要復(fù)雜，因此，在品種身份鑒定中，就要求檢測位點(diǎn)要唯一，盡量減少后期數(shù)據(jù)分析的工作量。”北京市農(nóng)林科學(xué)院小麥研究中心副研究員龐斌雙表示，從2012年開始，團(tuán)隊(duì)開始啟動(dòng)研究新型檢測方法技術(shù)，經(jīng)過后期18個(gè)省份、26家單位準(zhǔn)確性驗(yàn)證后，確定新技術(shù)具有重復(fù)性穩(wěn)定性好、經(jīng)濟(jì)高效、多平臺(tái)兼容、位點(diǎn)組合的區(qū)分能力強(qiáng)等特點(diǎn)，鑒別靈敏性要高于之前的技術(shù)。
水稻檢測標(biāo)準(zhǔn)起草單位代表、中國水稻研究所副研究員徐群則表示，通過整合4000份國內(nèi)外水稻品種，經(jīng)過對位點(diǎn)不斷的篩選過濾，最終確定了用于真實(shí)性驗(yàn)證的96個(gè)SNPsKASP檢測方法和真實(shí)性身份鑒定50K個(gè)SNPs芯片檢測方法。“前期實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)96個(gè)SNP標(biāo)記可以達(dá)到幾千個(gè)標(biāo)記的品種鑒別效果，充分證明了方法的科學(xué)、高效。”
嚴(yán)格驗(yàn)證 確保標(biāo)準(zhǔn)接地氣、可復(fù)制、易推廣
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研制后，在行業(yè)內(nèi)是否具有實(shí)用性、廣適性，還需經(jīng)過科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)尿?yàn)證。
“為確保標(biāo)準(zhǔn)方法結(jié)果準(zhǔn)確，可重演、可共享、可推廣，我們對標(biāo)準(zhǔn)的可行性、可靠性和科學(xué)性進(jìn)行了全面、科學(xué)客觀評(píng)價(jià)。”全國農(nóng)技中心種子檢驗(yàn)處處長金石橋介紹，“在驗(yàn)證過程中，驗(yàn)證對象均來自全國范圍的主推品種及其近似品種、各生態(tài)區(qū)主栽品種及其近似品種，在驗(yàn)證單位的選擇上，兼顧了各省種子檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)及主營三大作物的種子企業(yè)，很具代表性。”
金石橋表示，自2020年10月以來，全國農(nóng)技中心組織20家單位，通過4個(gè)檢測平臺(tái)、2種方法對比驗(yàn)證、2次重復(fù)驗(yàn)證等對三個(gè)作物標(biāo)準(zhǔn)方法的位點(diǎn)進(jìn)行了驗(yàn)證，確認(rèn)了標(biāo)準(zhǔn)篩選出的位點(diǎn)總體可行，最終通過驗(yàn)證。
評(píng)審會(huì)上，由中國農(nóng)科院作物科學(xué)研究所所長、中國科學(xué)院院士錢前任組長，來自中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)科院等科研、教學(xué)單位以及種子管理、檢驗(yàn)測試機(jī)構(gòu)專家學(xué)者組成的專家組在聽取匯報(bào)、開展質(zhì)詢和評(píng)議后，一致認(rèn)為《水稻品種真實(shí)性鑒定SNP標(biāo)記法》等3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)前期基礎(chǔ)研究扎實(shí)，選擇的SNP位點(diǎn)組合質(zhì)量高，確定的程序方法可操作性強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)文本通過了全國農(nóng)技中心統(tǒng)一組織的多單位、多平臺(tái)技術(shù)驗(yàn)證，具有良好的科學(xué)性、先進(jìn)性、可行性和實(shí)用性。
“水稻、玉米和小麥?zhǔn)俏覈钪饕霓r(nóng)作物，對保障國家糧食安全起到舉足輕重的作用，種子是農(nóng)業(yè)的芯片，做好三大作物品種管理和市場監(jiān)管工作非常重要。而SNP檢測技術(shù)具備通量高、準(zhǔn)確性高、數(shù)據(jù)易整合等優(yōu)勢，已經(jīng)成為當(dāng)前國際上通行應(yīng)用于輔助育種、品種鑒定的主要技術(shù)方法。”中國科學(xué)院院士、中國農(nóng)科院作物所所長錢前表示，三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，將進(jìn)一步充實(shí)了我國分子標(biāo)記快速檢測的方法，能夠有效區(qū)分品種，打擊套牌侵權(quán)和制售假劣種子等違法行為。下一步，希望各單位繼續(xù)推動(dòng)分子檢測技術(shù)的研發(fā)，不斷地優(yōu)化完善和探索。同時(shí)，盡快實(shí)現(xiàn)SNP技術(shù)在行業(yè)內(nèi)的共享共用，為我國農(nóng)作物品種的持續(xù)創(chuàng)新以及我國種業(yè)的有序發(fā)展保駕護(hù)航。
DNA指紋數(shù)據(jù)庫的同步完善是加快檢測標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的關(guān)鍵。劉信指出，下一階段，全國農(nóng)技中心將以三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化模式為基礎(chǔ)，加快推進(jìn)34種審定和登記作物的制標(biāo)建庫，盡快建成統(tǒng)一開放的DNA指紋平臺(tái)，盡快實(shí)現(xiàn)上線運(yùn)行，并面向全國免費(fèi)開放。“這將成為維護(hù)市場秩序、保護(hù)品種創(chuàng)新的一個(gè)重要利器。”
在全面加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作、打好種業(yè)翻身仗的新形勢下，現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展對分子檢測技術(shù)的需求更加迫切。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部種業(yè)管理司二級(jí)巡視員謝焱指出，希望三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢，為構(gòu)建良好種子市場秩序和保護(hù)品種知識(shí)產(chǎn)權(quán)發(fā)揮更大作用。同時(shí)，加快分子指紋圖庫的配套建設(shè)和完善，盡快實(shí)現(xiàn)開放共享。
農(nóng)民日報(bào)
