何為玉米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?lsquo;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。"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)。"趙久然介紹,"指紋庫(kù)包括10000多個(gè)國(guó)家和各省區(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)。"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)就和公安局身份證數(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‘查無此人’情況的發(fā)生。"趙久然說,"另外,無規(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)確無誤。"玉米DNA指紋的作用
快捷分出種子里的李逵和李鬼
有沒有一種辦法能夠簡(jiǎn)便、快捷地分出李逵和李鬼?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:"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)域?qū)彾ā⒎N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)力的開支。"過去每年抽檢,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。"趙久然說。
據(jù)統(tǒng)計(jì),玉米研究中心依托平臺(tái)已開展品種真實(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)和種子管理部門查處侵權(quán)的過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)在應(yīng)用玉米DNA指紋鑒定
農(nóng)業(yè)主管部門、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越小,同質(zhì)化現(xiàn)象普遍,隨之而來的套牌現(xiàn)象也成為了行業(yè)的潛在隱患。
"這些問題,都可以通過玉米DNA指紋鑒定得到解決。"趙久然介紹,"這項(xiàng)技術(shù)最早于2002年開始推廣使用,目前應(yīng)用量越來越大、應(yīng)用范圍越來越廣,為農(nóng)業(yè)執(zhí)法部門、育種科研單位、種子公司以及農(nóng)民做‘親子鑒定’。""玉米DNA指紋鑒定技術(shù)是農(nóng)業(yè)主管部門打擊套牌侵權(quán)違法行為的重要技術(shù)支撐。"農(nóng)業(yè)部種子管理局副巡視員吳曉玲說,"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。"今年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,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,"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。"