《科技创新与品牌》杂志社科学前沿

玉米“身份证”

3730xl_DNA分析仪3730xl_DNA分析仪


        近年来,我国玉米品种数量急剧增加,每年种植面积在5万亩以上的玉米杂交种约300个,每年参加国家区试及各省市预试的品种数以千计。由于少数骨干亲本的集中应用,玉米品种间的遗传差异越来越小;另外,随着转基因等新技术在玉米育种中的应用,在原品种基础上仅改良少数甚至单个性状的依赖性派生品种日益增多。上述诸因素使得完全根据形态性状进行玉米品种的辨别越来越困难,给品种的选育、保护及种子生产、经营、管理、维权等诸环节带来不同程度的困难,给一些人以可乘之机,出现了品种多、乱、杂现象。如何更好地进行品种管理,规范我国种业市场,提高农业用种的质量呢?构建中国玉米标准DNA指纹库,从DNA水平上给每个玉米品种一个“身份证”(即DNA指纹),可以有效地解决这一难题。
        北京市农林科学院玉米研究中心自1997年起,深入开展DNA指纹技术在玉米纯度及真伪检测方面的应用研究,目前该技术处于国际前沿水平。在北京农业育种基础研究创新平台项目“超级玉米种质创新与DNA指纹库构建”的资助下,在农业部全国农业技术推广服务中心品种管理和品种保护部门的支持下,构建了国内第一个玉米标准DNA指纹库,累计入库品种5855份(包括杂交种5000份,自交系855份)。主持编写了两部农业部行业标准《玉米品种鉴定 DNA指纹方法》和《国家区试玉米品种一致性及真实性DNA指纹检测技术》及《国家玉米品种试验DNA指纹鉴定管理办法》,另外还主持编写了一部北京市地方标准《玉米品种纯度及真实性鉴定 DNA指纹方法》。
        目前中心已成为北京市高院品种权司法鉴定的指定单位,农业部国家区试玉米品种一致性及真实性鉴定的牵头单位,农业部植物品种权保护玉米品种分子检测的委托鉴定单位。中心实验室拥有价值300万元的ABI 3730xl DNA分析仪,DNA指纹技术配套仪器设备齐全,试验条件先进,承担国家、部、市级重点课题数十项。
        在构建中国玉米标准DNA指纹库的基础上,中心已将该技术成功地应用于品种纯度及真伪鉴定、区试品种质量监控以及品种权纠纷案件的司法鉴定等领域。
        (1)纯度及真伪检测
        在玉米杂交种生产与销售过程中,“以次充好,以假充真”的现象屡禁不止,严重影响了我国种子市场的秩序,使纯度与真伪检测的重要性更加突出。以形态鉴定、幼苗鉴定和田间小区种植鉴定为主,辅以同工酶和蛋白质电泳技术的传统检测方法,由于整个检测过程所需时间较长,同时难以准确鉴别遗传差异较小的品种,逐渐不能满足实际检测需要。DNA指纹技术因其分辨率高、重复性好、简单快速等优点适应了这一需求。中心利用该技术先后为全国各地数百家玉米种子科研、生产、经营、管理及执法部门分析样品6000多批次,从中检测出多批不符合标准的伪劣种子,督促有关部门及时处理未让伪劣种子流入市场,避免了种植户的经济损失,产生了巨大的社会效益。另外,美国孟山都公司、法国利玛格兰公司都把中心作为它们的指定检测单位。玉米“DNA指纹”技术的广泛应用,可以大幅度减少或者尽量避免假冒伪劣种子进入市场和生产环节,为农业增效、农民增收保驾护航。
        (2)区试品种质量监控
        根据全国农技推广服务中心玉米新品种区域试验计划安排,自2002年起,北京市农林科学院玉米研究中心已连续6年组织实施了“国家玉米区试品种一致性和真实性检测”监控工作,在DNA水平上给每个参试的玉米新品种一个特有的身份标志。6年来,中心在区试DNA指纹检测方面取得了突破性进展。
        (3)品种权司法鉴定
        2005年,中心获得北京市高院司法鉴定资质。目前国内重要的玉米品种权司法鉴定工作均由中心负责完成,现已成功完成了玉米侵权案件法院委托鉴定400多批次,检测结果均准确无误,为执法部门和司法鉴定提供了有力的技术支持和重要的定案依据,维护了我国种子市场秩序,为受害者挽回了损失,伸张了正义。
        为使玉米“DNA指纹”技术在全国范围内得到推广和应用,使更多的玉米育种者、种子生产者和消费者从中受益,中心还多次组织召开全国性玉米种子DNA指纹检测技术培训班,同时常年接待各地人员进行玉米DNA指纹技术培训,随到随学,学会为止。通过对参训人员进行理论基础知识的细致讲解和实验操作流程的具体培训,使他们熟练掌握DNA指纹鉴定技术,培训效果得到了大家的一致好评。另外,积极向有关单位提供技术咨询和指导,解决其在应用过程中的实际问题,进一步加大了此项技术的推广力度。
        国以农为本,农以种为先。玉米作为我国的第二大粮食作物,品种区试、审定过程中的真实性和一致性监控以及种子生产、经营过程中的质量监控工作举足轻重。中心今后将进一步做好玉米DNA指纹技术的应用推广,完善中国玉米标准DNA指纹库的构建工作,为玉米区试及审定品种质量监控、品种权登记保护、侵权案司法鉴定,以及我国玉米育种研究如杂种优势群划分、种质创新和新品种选育等提供更有力的技术和信息支持。