馬中為

我國(guó)每年參加國(guó)家及各省市區(qū)試玉米品種數(shù)以千計(jì)，已通過(guò)國(guó)家或省級(jí)審定雜交種5000多個(gè)，申請(qǐng)植物新品種保護(hù)品種2400多個(gè)。龐大的品種數(shù)量，加之品種間的遺傳差異越來(lái)越小，使得完全根據(jù)形態(tài)性狀進(jìn)行玉米品種辨別不但耗時(shí)費(fèi)力，而且越來(lái)越困難，加大了種企維權(quán)和種業(yè)市場(chǎng)管理難度。DNA指紋技術(shù)能夠從DNA分子水平給每個(gè)玉米品種一個(gè)“身份證號(hào)碼”，以其準(zhǔn)確可靠、簡(jiǎn)單快速、易于自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)越來(lái)越多的應(yīng)用于品種管理。什么是DNA指紋技術(shù)？今天，我們帶您走進(jìn)北京農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心，為您揭開(kāi)它的面紗。

什么是玉米DNA指紋？DNA指紋是玉米的“分子身份證”

玉米DNA指紋，是從DNA分子水平給予每個(gè)玉米品種一個(gè)能夠準(zhǔn)確表明其身份的代碼，就像每個(gè)人都有一張身份證，DNA指紋就是玉米的“分子身份證”。

北京市農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心主任趙久然解釋道：“人的身份證信息都是外在的、直截了當(dāng)?shù)?，而玉米的‘分子身份證則是采用DNA指紋技術(shù)，深入基因水平，用每個(gè)品種的特殊基因片段進(jìn)行標(biāo)記?！?/p>

趙久然描述得雖然簡(jiǎn)單，卻令記者感受到了高精尖科技的魅力，更讓記者驚訝的是，在趙久然的帶領(lǐng)下，他的團(tuán)隊(duì)一張一張收集，如今北京農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心玉米DNA指紋庫(kù)里的玉米“分子身份證”已經(jīng)達(dá)到18000多張。

“從1993年同工酶、蛋白電泳技術(shù)的應(yīng)用到現(xiàn)在，歷經(jīng)20多年，玉米DNA指紋數(shù)據(jù)收集的難度不亞于飛機(jī)上天，科研人員投入了大量心血，終于建成了全球數(shù)量最大的玉米標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋庫(kù)?！壁w久然介紹，“指紋庫(kù)包括10000多個(gè)區(qū)試組合、2000多個(gè)品種權(quán)保護(hù)品種、3500多個(gè)農(nóng)業(yè)部審定品種及800多個(gè)自交系和農(nóng)家種資源。同時(shí)制定了8項(xiàng)DNA指紋檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，并參與了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，讓中國(guó)玉米DNA指紋技術(shù)走上了世界舞臺(tái)?！?/p>

制作玉米“分子身份證”、構(gòu)建數(shù)據(jù)庫(kù)、制定標(biāo)準(zhǔn)等項(xiàng)目之間有什么關(guān)系嗎？“關(guān)系非常大，這都是玉米品種鑒定的必然步驟。玉米DNA指紋數(shù)據(jù)庫(kù)和公安局身份證數(shù)據(jù)庫(kù)的作用是一樣的，可以為玉米品種鑒定提供足夠的依據(jù)，減少‘查無(wú)此人‘情況的發(fā)生?！壁w久然說(shuō)，“另外，無(wú)規(guī)矩不成方圓，依據(jù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)才能保障檢測(cè)方法一致，以提高檢查結(jié)果的可信度。為了避免玉米‘身份鑒定出錯(cuò)，每次檢測(cè)都由兩組人同時(shí)進(jìn)行，只有每組實(shí)驗(yàn)的每個(gè)結(jié)果都達(dá)到一致時(shí)，才會(huì)繼續(xù)進(jìn)行，以確保最終結(jié)果準(zhǔn)確無(wú)誤?！?/p>

玉米DNA指紋有啥用？

快捷分出種子里的——李逵和李鬼

有沒(méi)有一種辦法能夠簡(jiǎn)便、快捷地分出李逵和李答案是肯定的。

就好像人類的DNA親子鑒定一樣，利用DNA指紋鑒定技術(shù)能夠讓每一個(gè)玉米品種與其“分子身份證”一一對(duì)應(yīng)。

在玉米研究中心的實(shí)驗(yàn)室中，研究人員從各種玉米種子中取樣，提取DNA，對(duì)關(guān)鍵的基因片段進(jìn)行擴(kuò)增后，將其放進(jìn)先進(jìn)的DNA分析儀中進(jìn)行檢測(cè)，信息自動(dòng)發(fā)送到玉米DNA指紋庫(kù)中進(jìn)行對(duì)比，如果這種品種是庫(kù)內(nèi)已存品種，就會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)出。趙久然說(shuō)：“這就好比把玉米品種的關(guān)鍵性基因標(biāo)記編成二維碼，一‘掃就能驗(yàn)明正身。”

業(yè)內(nèi)人可能都知道北京市農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心有一個(gè)玉米標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋比對(duì)服務(wù)平臺(tái)，可以提供玉米DNA標(biāo)準(zhǔn)指紋數(shù)據(jù)信息查詢服務(wù)以及DNA指紋數(shù)據(jù)比對(duì)服務(wù)。目前此項(xiàng)技術(shù)已成功地應(yīng)用于玉米新品種區(qū)試審定、種子市場(chǎng)監(jiān)督抽查、品種權(quán)保護(hù)、侵權(quán)案司法鑒定等領(lǐng)域中，并對(duì)品種權(quán)保護(hù)和在品種權(quán)糾紛案件中的司法鑒定提供了技術(shù)支撐，在種子純度的快速鑒定上節(jié)約了時(shí)間，減少人力、物力、財(cái)力的開(kāi)支。“過(guò)去每年抽檢，田間做試驗(yàn)少則3個(gè)月、多則半年才能出結(jié)果，通過(guò)玉米標(biāo)準(zhǔn)DNA指紋庫(kù)，當(dāng)天檢測(cè)當(dāng)天就能出結(jié)果?！壁w久然說(shuō)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，玉米研究中心依托平臺(tái)已開(kāi)展品種真實(shí)性、一致性、種子真?zhèn)蔚确肿蛹夹g(shù)鑒定30000多份次，其中有17000多份樣品是為企業(yè)、科研單位、農(nóng)民等提供的打假維權(quán)、科研育種、種子生產(chǎn)、生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)等多方面的技術(shù)服務(wù)。

為推動(dòng)分子技術(shù)在作物育種及品種鑒定中的應(yīng)用，玉米研究中心受農(nóng)業(yè)部委托，多次舉辦國(guó)際國(guó)內(nèi)技術(shù)培訓(xùn)班，并為企業(yè)和科研單位隨時(shí)上門(mén)進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí)，累計(jì)培訓(xùn)3000多人次。培訓(xùn)班就分子技術(shù)在玉米品種鑒定檢測(cè)和育種中的應(yīng)用，企業(yè)在維護(hù)品種權(quán)和種子管理部門(mén)查處侵權(quán)的過(guò)程中如何快速鑒定玉米品種真實(shí)性和純度、企業(yè)在育種過(guò)程中如何利用分子技術(shù)加快育種進(jìn)程以及玉米DNA指紋數(shù)據(jù)庫(kù)推廣應(yīng)用的模式進(jìn)行培訓(xùn)和探討。

誰(shuí)在使用玉米DNA指紋鑒定？

農(nóng)業(yè)主管部門(mén)、種企以及農(nóng)民

我國(guó)是玉米生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，每年參加國(guó)家及各省市區(qū)試玉米品種數(shù)以千計(jì)，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，為了追求品種更強(qiáng)的抗病性、更高的產(chǎn)量、更好的商品性、更廣的適應(yīng)性，高頻率雜交育種成為常態(tài)。然而由于少數(shù)骨干親本集中應(yīng)用，在原品種基礎(chǔ)上僅改良少數(shù)甚至單個(gè)性狀的依賴性派生品種在增多，玉米品種間的遺傳差異越來(lái)越小，同質(zhì)化現(xiàn)象普遍，隨之而來(lái)的套牌現(xiàn)象也成為了行業(yè)的潛在隱患。

“這些問(wèn)題，都可以通過(guò)玉米DNA指紋鑒定得到解決?！壁w久然介紹，“這項(xiàng)技術(shù)最早于2002年開(kāi)始推廣使用，目前應(yīng)用量越來(lái)越大、應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，為農(nóng)業(yè)執(zhí)法部門(mén)、育種科研單位、種子公司以及農(nóng)民做‘親子鑒定?！?/p>

“玉米DNA指紋鑒定技術(shù)是農(nóng)業(yè)主管部門(mén)打擊套牌侵權(quán)違法行為的重要技術(shù)支撐?！鞭r(nóng)業(yè)部種子管理局副巡視員吳曉玲說(shuō)，“農(nóng)業(yè)部組織查辦的玉米假種和侵權(quán)案件一般都送往北京農(nóng)林科學(xué)院玉米研究中心進(jìn)行品種真實(shí)性鑒定。DNA指紋鑒定為打擊套牌侵權(quán)提供了快捷、科學(xué)的技術(shù)依據(jù)，是遏制制假售假勢(shì)頭蔓延，有效維護(hù)種子市場(chǎng)秩序的重要保障?！?/p>

2014年4月，執(zhí)法人員在河南新鄉(xiāng)的3個(gè)假種子生產(chǎn)和銷售窩點(diǎn)查獲了30個(gè)種子品種，涉案金額近千萬(wàn)元。執(zhí)法人員當(dāng)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行了查封，并提取30個(gè)樣品送到玉米研究中心做技術(shù)鑒定。經(jīng)鑒定，大量包裝為“鑫碩豐1號(hào)”、“鑫碩豐3358”、“隆平206”、“良玉88”、“先玉335”等品名的種子均為假種子。

吳曉玲介紹說(shuō)，種子套牌和制假售假行為極大損害了育種者權(quán)益和農(nóng)民利益，嚴(yán)重阻礙了企業(yè)品種創(chuàng)新的積極性，破壞了種業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的良好環(huán)境，必須嚴(yán)厲打擊，并持續(xù)保持打假的高壓態(tài)勢(shì)。

“玉米DNA指紋鑒定技術(shù)是種子維權(quán)打假的利器，為國(guó)家糧食安全保駕護(hù)航。”吳曉玲說(shuō)，“目前，我國(guó)還建立了雜交水稻DNA指紋庫(kù)，小麥等作物的DNA指紋庫(kù)正在籌劃研究之中?！?/p>