河南省種子管理站 史慶玲 閆瑾 肖琳琳
玉米是我國主要的糧食、飼料及能源作物,種子質量問題不僅關系著農民的切身利益,更加關系著我國糧食的安全。當前傳統育種與分子育種技術相結合使得玉米新品種不斷出現,同時,國家實行育、繁、推一體化,對玉米審定程序的簡化,使得近年通過審定的玉米新品種數量井噴式上升。但是我國玉米育種使用的種質資源較為集中,使得新品種的遺傳基因比較狹窄,性狀雷同,因此,從分子水平上建立準確有效的玉米品種真實性鑒定技術體系顯得非常必要。利用分子標記技術可以不受器官、組織、發育階段及季節和環境因素的制約,直接鑒定不同品種DNA 水平上的差異,較傳統田間種植鑒定具有省力、省時等優點。目前,常用的DNA 分子標記方法主要有SSR、SNP 等,其中SSR 分子標記因其具有數量豐富、多態性高、遺傳上呈共顯性、擴增穩定以及擴增結果易于交流等特點,比較適于玉米品種真實性的檢測研究。利用SSR 技術對玉米品種進行真實性檢測,可有效地解決種子的質量問題,結合經典的田間種植鑒定能保障我國的種業市場安全,保證農民的合法權益。
標準樣品是玉米種子真實性鑒定的關鍵,標準樣品的準確性對鑒定結果起著很大的導向性作用。目前,玉米品種標準樣品交由農業農村部統一保管,建立了完善的保管體系,同時,也建立了SSR 標準指紋庫,但是,指紋庫的數據上傳及更新不及時,導致很多新審定的品種在指紋庫中找不到對照品種指紋。指紋庫里大部分品種是國審品種,省審的品種不多,建議河南省建立自己的省審品種指紋數據庫,可以有效地服務于玉米真實性鑒定。但是,目前來說我們缺乏玉米品種保管經驗,導致現在征集的標準樣品不全,并且標準樣品庫的維護及管理需要不斷的投入人力物力財力。
利用SSR 分子標記建立的玉米標準指紋庫是目前可以利用的一套有效的玉米真實性鑒定的指紋庫,但是該標準指紋庫不完全對外開放,使得在使用過程中存在很多問題。如果監督抽查樣品的指紋數據與標準指紋庫的數據進行比對,從樣品的前期處理到DNA 的提取及后續實驗的進行都必須按照統一的、規范的、標準的流程進行,否則由于遺傳分析儀的靈敏度比較高,及其他實驗儀器的不同都會造成微量的數據偏差。隨著我國新種子法的實行,新審定的玉米品種數量不斷的增多,出現了很多親緣關系很近的品種,利用現有的40 對引物對目前的品種進行區分存在一定的制約因素。開發新的SSR 引物,增加標準引物的條數,盡快使其使用標準規范化,可以擴大圖譜的范圍,更有力地進行細致篩查;檢測方式的多樣化,比如結合SNP 等新的檢測方法輔助進行篩查,不僅可以豐富標準樣品的圖譜,還可以使得鑒定過程中更加高效。
隨著我國農業檢測技術的快速發展,種子檢驗的范圍逐漸擴大,從傳統的水分、純度、凈度和發芽四項指標逐步擴項到分子檢測。新技術新項目的不斷出現,就要求種子檢驗人員與時俱進,不斷進行培訓學習,掌握新技術新方法。而理論與實際操作總會有差距,所以在理論提高的同時還要不斷在實踐中增長經驗。在玉米真實性的SSR分子檢測中,不但要掌握PCR 擴增、遺傳分析儀的使用,還要學習后期指紋數據的分析軟件,對指紋數據做出正確的分析判斷,而對數據的準確分析直接影響最后結果的判斷,這些都要求檢驗員不斷進行學習培訓,在實際操作中提升業務水平。
農業農村部對國審、省審品種進行了統一的收集管理,并建立了玉米指紋圖譜庫,指紋庫的高效利用是關鍵。目前,這個SSR 標準指紋庫不能免費對科研工作者開放,指紋數據也得不到及時的更新,造成了指紋數據滯后于新品種的審定,使得很多新品種在真實性鑒定中得不到有效對照。鑒于這個情況,建議地方各省應該緊跟步伐,建立省審品種標準樣品資源庫,不斷更新新審定品種的標準指紋庫,完善指紋數據。與此同時,還要嘗試新的檢測方法SNP,將兩者完美結合應用在玉米品種真實性鑒定中。
分子生物學技術的飛速發展,使得大家對玉米的認識從表型認知到分子水平,特別是近年SSR 分子標記技術的快速發展為種業發展提供了有效的辨別真偽的方法手段。但是我們對一個事物的認識,應該從表型到實質,再從實質到表型,要把實質與表型進行完美結合才能準確的認識該事物。單純地從DNA 的水平來區分玉米品種存在認知的局限性,而且由于我國使用的親本自交系比較集中,種質遺傳基礎相對比較狹窄,所以容易由于標準引物數量的限制而不能做出有效的鑒定。登海-先鋒公司維權起訴山西大豐公司生產的玉米品種大豐30 涉嫌侵權先玉335 就是一個簡單的例子。在40 對標準指紋圖譜,顯示大豐30 與先玉335 相同或極近似;通過田間種植鑒定在玉米軸顏色上有很大的區別,與先玉335 不是同一個玉米品種。田間種植鑒定作為一種經典的純度鑒定方法,在真實性鑒定中也有著不可逾越的優越性,因此,將品種的SSR指紋圖譜與田間種植鑒定完美的結合,在品種的真偽和純度檢測方面發揮了重要的作用,也是目前對品種進行真實性鑒定最準確而又行之有效的方法。
玉米種子真實性是種子質量檢驗的重要指標,是控制種子質量、杜絕偽種子流入市場的重要手段。河南省自從開展打擊侵犯品種權和制售假種子行為專項行動以來,各地市種子市場秩序明顯好轉,因種子質量問題而發生的生產事故明顯減少。因此,作為檢測人員要加強玉米種子四項指標檢測的同時,也要加強品種真實性的分子檢測技術和相關法律法規條約的學習。無論是田間的種植鑒定技術還是分子生物學鑒定技術都有其優點也有其局限性,將室內檢測與室外鑒定完美結合,可以有效地維護我國玉米種子市場安定有序的發展。