2021-06-29 17:28:12
育種工作者在田間觀察水稻優(yōu)質(zhì)品種?！≠Y料圖
打好種業(yè)翻身仗，加強知識產(chǎn)權(quán)保護、激勵品種創(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)審定會議，由來自種子檢驗、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)進行質(zhì)詢與審議后，《水稻品種真實性鑒定SNP標(biāo)記法》《玉米品種真實性鑒定SNP標(biāo)記法》《小麥品種真實性鑒定SNP標(biāo)記法》3項行業(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初戰(zhàn)告捷，保護品種創(chuàng)新、加強維權(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，根本在于對每個品種、材料進行高效、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，面向新時期種業(yè)發(fā)展和市場管理需求，這三項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數(shù)量達(dá)到了5萬-9萬個，大大提高了品種真實性鑒別的精準(zhǔn)度。二是樣本高通量，即一次可檢測上千個樣本，更容易進行數(shù)據(jù)整合分析，也進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、可推廣的技術(shù)方法標(biāo)準(zhǔn)化，進而進行推廣應(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，維護市場公平正義和保護品種創(chuàng)新。”全國農(nóng)技中心副主任劉信指出，作為國際上應(yīng)用最先進第三代分子標(biāo)記技術(shù)，將SNP進行標(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)1.8萬個左右，每年還有近8000份組合參加區(qū)試。同時，隨著我國農(nóng)業(yè)植物新品種權(quán)保護力度不斷加大，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，品種真實性鑒定面臨新的挑戰(zhàn)。
“新標(biāo)準(zhǔn)包含了品種真實性鑒定需要解決的兩個關(guān)鍵問題，即品種真實性驗證和品種真實性身份鑒定。”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中指出，品種真實性驗證在于證實“品”與“名”是否相符，主要是找差異。而品種真實性身份鑒定是指通過與DNA指紋數(shù)據(jù)比對，為未知品種“驗明身份”，主要是驗證兩個樣品是否相同。
為了解決這兩大問題，確保“品種身份”驗證的準(zhǔn)確、科學(xué)和高效，三家標(biāo)準(zhǔn)起草單位在三項標(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、高性價比等特點，目前已開發(fā)訂制10萬張，在品種真實性鑒定、種質(zhì)資源評估、輔助育種等領(lǐng)域進行充分應(yīng)用。”王鳳格介紹。
“不僅如此，此項玉米檢測方法還確定了用于品種真實性驗證的基本核心位點組合，基于這96個位點，通過抽取審定雜交種6000多份、自交系3000多份標(biāo)準(zhǔn)指紋進行驗證，能夠區(qū)分99.24％的自交系，99.14％的雜交種，實現(xiàn)了品種身份的高效、準(zhǔn)確鑒別。”
對小麥來說，位點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，團隊開始啟動研究新型檢測方法技術(shù)，經(jīng)過后期18個省份、26家單位準(zhǔn)確性驗證后，確定新技術(shù)具有重復(fù)性穩(wěn)定性好、經(jīng)濟高效、多平臺兼容、位點組合的區(qū)分能力強等特點，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)過對位點不斷的篩選過濾，最終確定了用于真實性驗證的96個SNPsKASP檢測方法和真實性身份鑒定50K個SNPs芯片檢測方法。“前期實驗中，我們發(fā)現(xiàn)96個SNP標(biāo)記可以達(dá)到幾千個標(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)是否具有實用性、廣適性，還需經(jīng)過科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)尿炞C。
“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)性進行了全面、科學(xué)客觀評價。”全國農(nóng)技中心種子檢驗處處長金石橋介紹，“在驗證過程中，驗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，在驗證單位的選擇上，兼顧了各省種子檢驗機構(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個檢測平臺、2種方法對比驗證、2次重復(fù)驗證等對三個作物標(biāo)準(zhǔn)方法的位點進行了驗證，確認(rèn)了標(biāo)準(zhǔn)篩選出的位點總體可行，最終通過驗證。
評審會上，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、檢驗測試機構(gòu)專家學(xué)者組成的專家組在聽取匯報、開展質(zhì)詢和評議后，一致認(rèn)為《水稻品種真實性鑒定SNP標(biāo)記法》等3項標(biāo)準(zhǔn)前期基礎(chǔ)研究扎實，選擇的SNP位點組合質(zhì)量高，確定的程序方法可操作性強，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、多平臺技術(shù)驗證，具有良好的科學(xué)性、先進性、可行性和實用性。
“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，三項標(biāo)準(zhǔn)實施后，將進一步充實了我國分子標(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)推動分子檢測技術(shù)的研發(fā)，不斷地優(yōu)化完善和探索。同時，盡快實現(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)技中心將以三項標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化模式為基礎(chǔ)，加快推進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，盡快實現(xiàn)上線運行，并面向全國免費開放。“這將成為維護市場秩序、保護品種創(chuàng)新的一個重要利器。”
在全面加強知識產(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)管理司二級巡視員謝焱指出，希望三項標(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品種知識產(chǎn)權(quán)發(fā)揮更大作用。同時，加快分子指紋圖庫的配套建設(shè)和完善，盡快實現(xiàn)開放共享。
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