目前 ， 我国玉米审定品种已达1.2万个以上 ， 每年还有近万份组合参加区试 ， 近年来玉米品种真实性鉴定面临新的挑战 。 北京市农林科学院玉米研究中心研究员王凤格指出 ， 基于玉米品种真实性鉴定SNP标记法鉴定标准中的96个位点 ， 抽取6000多份审定玉米杂交种、3000多份自交系标准指纹进行验证 ， 数据表明区分度分别达到99.14％和99.24％ 。 这意味着 ， 从目前数以万计的品种市场上随便取一份玉米种子进行DNA检测 ， 与DNA指纹数据库比较 ， 就可以确定其真实“身份” 。
待检的玉米种子样品 。
我们都知道 ， 在刑事案件调查中 ， 通常要将犯罪嫌疑人指纹与数据库中的档案指纹进行筛查、比对 ， 为后续调查获取关键证据 。 在农作物品种鉴定中 ， 同样需要有这样一套“指纹档案” ， 为品种“验明正身”提供参考 。 这就是农作物品种DNA指纹库的价值所在 。
那么 ， 这个指纹库是如何建的？
金石桥介绍 ， 为了确保DNA指纹数据库的准确性和完整性 ， DNA指纹库构建采取平行试验、多家联合、交叉验证的方式 。 “我们联合组织了28家高水平研究机构、24家高精尖检验机构等全国优势单位 ， 形成了上百家不同类型实验室优势互补、资源共享的DNA指纹检测技术体系 。 每个样品至少由两家建库单位开展平行实验 ， 结果一致才可进入共享平台 。 ”
据介绍 ， DNA指纹库平台集纳了玉米、水稻、小麦、向日葵等1.6万个品种的SSR、SNP指纹数据信息 ， 这些信息就构成了农作物品种的“分子身份证” 。
“最终 ， 每个品种的检测数据汇集成一个图谱数据库 ， 相当于为每个品种量身定制了独一无二的‘分子身份证’ 。 通过调取‘身份证’信息 ， 就可以直接进行比对 。 这样一来 ， 既去除了很多重复测定工作 ， 又避免了标准样品来源、鉴定标准不统一的问题 。 ”庞斌双说 。
检测机构人员正在对种子样品“DNA指纹数据图谱”进行比对分析 。
02
品种数量井喷 ， 同质化问题凸显 ， 检测技术需求迫切 ， 蔬果等小作物尤为突出
随着现代分子育种技术的飞速发展 ， 农作物品种更新换代不断加快 。 在我国种业“放管服”改革推进下 ， 品种准入通道逐渐放宽 ， “十三五”时期 ， 国审及省审主要农作物品种超过1.6万个 。 但伴随品种数量迅速增加 ， 同质化品种多、突破性品种少等现象凸显 。
为保护育种者权益 ， 激励育种原始创新 ， 我国1999年开始实行植物新品种保护制度 ， 农业植物新品种权申请总量已经突破5万件 ， 目前已授权近2万件 ， 2017年至2021年的申请量连续五年位居世界第一 。
我国已成为全球第二大种子市场 ， 无论在市场监管、破解品种同质化 ， 或是品种权维权执法中 ， 品种真实性鉴定的需求都在快速增长 ， 对于检测技术的需求也越来越迫切 。
分作物来看 ， 蔬菜、果树等经济价值高的小作物需求尤为强烈 。 相较于玉米、小麦等大宗农作物 ， 小作物种业市场监管难度更高 ， 品种维权之路也更加艰辛 。 北京市农林科学院蔬菜研究所所长温常龙认为 ， 在产业需求上 ， 与主粮作物相比 ， DNA指纹检测在蔬菜领域的需求更广 ， 作用也更大 。
“原因之一在于蔬菜种类多、品种数量大 。 目前我国非主要农作物品种登记数量已超过2万个 ， 其中蔬菜品种是大头 ， 并且同质化品种较多 。 其次 ， 蔬菜种子价格昂贵 ， 几块钱一粒的品种很常见 ， 假冒伪劣侵权概率也就比较高 。 ”
温常龙粗略算了一下 ， 普遍来讲 ， 一亩菜田经济收益约是粮食作物的5—10倍 ， 我国蔬菜产值约达2.5万亿元 ， 经济效益占到约整个种植业产值的40％ ， 侵权危害非常大 。
温常龙认为 ， 从技术角度来讲 ， 蔬菜小作物检测技术的创建成本并不高 ， 而推广应用价值却很高 。 “指纹鉴定技术的核心是基因组 ， 而绝大多数蔬菜作物的基因组远远小于玉米、小麦等粮食作物 ， 通常只有粮食作物的几分之一 ， 在检测位点的选择上相对容易 。 而且 ， 单个蔬菜作物的品种数量相对较少 ， 品种间区分难度并不大 。 ”
技术的推广除了要算“经济账” ， 还要算好“安全账” 。 一直以来 ， 由于蔬菜种子经济效益高 ， 蔬菜品种市场上的竞争格外激烈 。 温常龙说 ， 一个品种选育时间需要8—10年 ， 但寿命却很短 ， 一般3—5年就会被淘汰 ， 更新换代很快 。 企业选育品种资金、时间成本投入很大 ， 如果育种者合法权益得不到保障 ， 就会大大挫伤企业的研发投入积极性 ， 长此以往将阻碍种业原始创新活力 。 因此 ， 保障我国蔬菜种源安全和蔬菜种业的健康发展 ， 更加需要高效快速的检测技术来支撑 。
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