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《玉米品种真实性鉴定 SNP标记法》等3项行业标准通过审定

日期:2021-07-01 作者: 来源:农民日报


  打好种业翻身仗,加强知识产权保护、激励品种创新是重中之重。营造良好市场秩序、打击制售假冒伪劣种子侵权行为、把好新品种准入关,建立“品种身份证”制度,离不开检测技术的支撑。

  日前,全国农技中心组织专家组在京召开农业行业标准审定会议,由来自种子检验、标准管理、科研、推广等领域相关专家学者、行业权威人士组成的审定专家组对标准进行质询与审议后,《水稻品种真实性鉴定SNP标记法》《玉米品种真实性鉴定SNP标记法》《小麦品种真实性鉴定SNP标记法》3项行业标准通过审定,标志着打好种业翻身仗市场净化行动初战告捷,保护品种创新、加强维权打假新添了技术“利器”。

  打击模仿育种、套牌侵权新型检测技术降成本、更精准

  培育和生产优良的品种、种子是种业的核心任务。

  “近些年主要农作物品种数量在急剧增加,随着分子育种技术的应用,增加了近似品种数量,给品种身份鉴定带来新的挑战。”标准起草单位代表、北京市农林科学院玉米研究中心主任赵久然指出,要解决这些问题,根本在于对每个品种、材料进行高效、精准的鉴定。

  截至2020年,农业农村部颁布了20余种作物的基于SSR标记的品种鉴定方法标准,已在种业领域得到了广泛应用,但随着检测需求的不断变化,对检测标记的数量、检测通量、指纹数据整合共享等均提出了更高的要求。

  赵久然介绍,面向新时期种业发展和市场管理需求,这三项新型分子指纹检测技术的最大优势在于“高通量”。一是位点高通量,新标准中研制的玉米、水稻、小麦SNP分子检测芯片上位点数量达到了5万-9万个,大大提高了品种真实性鉴别的精准度。二是样本高通量,即一次可检测上千个样本,更容易进行数据整合分析,也进一步降低了检测成本。

  技术标准是品种管理的重要支撑和基础。“将科学、先进、可推广的技术方法标准化,进而进行推广应用,可以有效破解品种管理面临的同质化、标样难管理和套牌侵权等问题,维护市场公平正义和保护品种创新。”全国农技中心副主任刘信指出,作为国际上应用最先进第三代分子标记技术,将SNP进行标准化和推广应用,将为打好种业翻身仗提供重要的技术支撑。

  对标品种真实性鉴定两大关键 标准制定科学严谨

  目前,玉米审定品种已达1.8万个左右,每年还有近8000份组合参加区试。同时,随着我国农业植物新品种权保护力度不断加大,截至2020年10月底,农业植物新品种权总申请量已达到3.9万件,总授权量1.5万件,品种真实性鉴定面临新的挑战。

  “新标准包含了品种真实性鉴定需要解决的两个关键问题,即品种真实性验证和品种真实性身份鉴定。”北京市农林科学院玉米研究中心研究员王凤格在汇报中指出,品种真实性验证在于证实“品”与“名”是否相符,主要是找差异。而品种真实性身份鉴定是指通过与DNA指纹数据比对,为未知品种“验明身份”,主要是验证两个样品是否相同。

  为了解决这两大问题,确保“品种身份”验证的准确、科学和高效,三家标准起草单位在三项标准的研制过程中作了大量工作。

  “新技术主要基于全球收集的388份玉米代表自交系的全基因组重测序数据,研制形成玉米高密度、高质量SNP芯片Maize6H-60K,具有高密度、高质量、高鉴别力、高灵活性、高兼容性、高性价比等特点,目前已开发订制10万张,在品种真实性鉴定、种质资源评估、辅助育种等领域进行充分应用。”王凤格介绍。

  “不仅如此,此项玉米检测方法还确定了用于品种真实性验证的基本核心位点组合,基于这96个位点,通过抽取审定杂交种6000多份、自交系3000多份标准指纹进行验证,能够区分99.24%的自交系,99.14%的杂交种,实现了品种身份的高效、准确鉴别。”

  对小麦来说,位点筛选则是此次检测标准制定的核心内容。“小麦6倍体作物,比其他作物要复杂,因此,在品种身份鉴定中,就要求检测位点要唯一,尽量减少后期数据分析的工作量。”北京市农林科学院小麦研究中心副研究员庞斌双表示,从2012年开始,团队开始启动研究新型检测方法技术,经过后期18个省份、26家单位准确性验证后,确定新技术具有重复性稳定性好、经济高效、多平台兼容、位点组合的区分能力强等特点,鉴别灵敏性要高于之前的技术。

  水稻检测标准起草单位代表、中国水稻研究所副研究员徐群则表示,通过整合4000份国内外水稻品种,经过对位点不断地筛选过滤,最终确定了用于真实性验证的96个SNPsKASP检测方法和真实性身份鉴定50K个SNPs芯片检测方法。“前期实验中,我们发现96个SNP标记可以达到几千个标记的品种鉴别效果,充分证明了方法的科学、高效。”

  严格验证 确保标准接地气、可复制、易推广

  技术标准研制后,在行业内是否具有实用性、广适性,还需经过科学严谨的验证。

  “为确保标准方法结果准确,可重演、可共享、可推广,我们对标准的可行性、可靠性和科学性进行了全面、科学客观评价。”全国农技中心种子检验处处长金石桥介绍,“在验证过程中,验证对象均来自全国范围的主推品种及其近似品种、各生态区主栽品种及其近似品种,在验证单位的选择上,兼顾了各省种子检验机构及主营三大作物的种子企业,很具代表性。”

  金石桥表示,自2020年10月以来,全国农技中心组织20家单位,通过4个检测平台、2种方法对比验证、2次重复验证等对三个作物标准方法的位点进行了验证,确认了标准筛选出的位点总体可行,最终通过验证。

  评审会上,由中国农科院作物科学研究所所长、中国科学院院士钱前任组长,来自中国农业大学、中国农科院等科研、教学单位以及种子管理、检验测试机构专家学者组成的专家组在听取汇报、开展质询和评议后,一致认为《水稻品种真实性鉴定SNP标记法》等3项标准前期基础研究扎实,选择的SNP位点组合质量高,确定的程序方法可操作性强,标准文本通过了全国农技中心统一组织的多单位、多平台技术验证,具有良好的科学性、先进性、可行性和实用性。

  “水稻、玉米和小麦是我国最主要的农作物,对保障国家粮食安全起到举足轻重的作用,种子是农业的芯片,做好三大作物品种管理和市场监管工作非常重要。而SNP检测技术具备通量高、准确性高、数据易整合等优势,已经成为当前国际上通行应用于辅助育种、品种鉴定的主要技术方法。”中国科学院院士、中国农科院作物所所长钱前表示,三项标准实施后,将进一步充实了我国分子标记快速检测的方法,能够有效区分品种,打击套牌侵权和制售假劣种子等违法行为。下一步,希望各单位继续推动分子检测技术的研发,不断地优化完善和探索。同时,尽快实现SNP技术在行业内的共享共用,为我国农作物品种的持续创新以及我国种业的有序发展保驾护航。

  DNA指纹数据库的同步完善是加快检测标准应用的关键。刘信指出,下一阶段,全国农技中心将以三项标准研发和标准化模式为基础,加快推进34种审定和登记作物的制标建库,尽快建成统一开放的DNA指纹平台,尽快实现上线运行,并面向全国免费开放。“这将成为维护市场秩序、保护品种创新的一个重要利器。”

  在全面加强知识产权工作、打好种业翻身仗的新形势下,现代种业发展对分子检测技术的需求更加迫切。农业农村部种业管理司二级巡视员谢焱指出,希望三项标准充分发挥技术优势,为构建良好种子市场秩序和保护品种知识产权发挥更大作用。同时,加快分子指纹图库的配套建设和完善,尽快实现开放共享。