陸啓動種子「分子身分證」計劃 構建DNA指紋圖譜庫

陸統籌種質資源蒐集保存鑑定利用給種子辦分子身分證。(示意圖:shutterstock/達志)

中共《人民日報 》11日報導,《中國生物多樣性保護戰略與行動計劃(2023—2030年)》提出,構建種質資源DNA分子指紋圖譜庫、特徵庫和數據庫。目前,大陸農作物種質資源長期庫保存能力達到150萬分,上線農作物品種DNA指紋庫公共平臺,推動農作物品種「分子身分證」資訊共用共享,爲種業管理提供強力技術支撐。

用好種子,識別是前提。目前,大陸已構建起以國家農作物種質資源長期庫及其復分庫爲重點,15箇中期庫、56個種質圃和214個原生境保護區爲依託,省級資源庫(圃)爲補充的農作物種質資源保護體系,國家農作物種質資源長期庫保存能力達到150萬分。

大陸全國農業種質資源普查新蒐集作物、畜禽等各類農業種質資源53萬餘分,爲培育更多優良品種夯實源頭基礎。

《中國生物多樣性保護戰略與行動計劃(2023—2030年)》提出,構建種質資源DNA分子指紋圖譜庫、特徵庫和數據庫。立足國家庫(圃)保存的資源,開展庫(圃)資源的基因型鑑定,探明遺傳背景和構成,構建「分子身分證」;在基因型鑑定基礎上,開展核心種質資源的表型精準鑑定。

2022年4月,由大陸農業農村部主辦、農業技術推廣服務中心承建的大陸全國農作物品種DNA指紋庫公共平臺正式上線運行。公共平臺一經推出,就受到種業界高度關注,種子企業、檢驗機構和科研機構踊躍使用。

「公共平臺形成了全國統一的農作物品種『分子身分證』庫。」大陸全國農業技術推廣服務中心主任魏啓文指出,公共平臺集納了玉米、水稻、小麥、向日葵等品種的DNA指紋數據資訊,確立了統一的DNA指紋應用規則。通過公共平臺可以查詢品種指紋資訊、比對品種指紋差異、篩查推斷未知品種身分,從而快速、便捷、高效辨別種子真假。

魏啓文說,公共平臺提供品種DNA指紋「點」對「點」和「點」對「面」的線上查詢、對比、鑑定、分析功能,改變了長期以來不同作物、不同DNA指紋數據分散的狀況,實現了品種「分子身分證」資訊在大陸全國範圍共用共用。

豐富的種質資源,是育種材料的重要來源。大陸農業農村部種業管理司一級巡視員孫好勤說,大陸是種質資源大國,近年來不斷加大保護力度,夯實現代種業發展基礎。

據稱,農作物種質資源精準鑑定,是指圍繞影響作物高產、優質、綠色育種和產業發展的主要限制因數,對具有目標優異性狀的種質資源進行精準鑑定,明確其轉化爲親本材料並有效應用於育種的技術路徑。大陸精準鑑定工作起步於「十三五」時期,以滿足科研需要爲主,僅限於少數品種,鑑定數量較少,尚未形成系統性、制度性安排。

爲此,2021年,大陸農業農村部按照種業振興行動部署,全面啓動農作物種質資源精準鑑定工作,旨在利用5—10年時間,完成國家農作物種質資源庫(圃)保存資源的精準鑑定,摸清資源性狀數據家底。另一方面,大陸還立足農業生產緊迫需求,凸出高產、優質、綠色、抗病蟲、耐鹽鹼、抗逆等重要目標性狀,開展表型(連續3年多點鑑定)和基因型(重測序和晶片標記)鑑定,挖掘一批優異資源和基因,支撐服務種業創新和產業發展。

據表示,工作啓動實施以來,重點圍繞保障糧食和重要農產品穩定安全供給,按照大豆玉米油菜、水稻小麥棉花糖料橡膠及大宗蔬菜果樹、重要經濟作物、小宗作物的優先順序梯次推進。3年來,已經啓動實施的作物種類達60個,獲得的數據將集成到大陸國家農作物種質資源資訊系統,用於共用利用。

DNA指紋是指具有完全個體特異的DNA多態性(生物的不同個體或者不同種羣在DNA結構上的差異),因其個體識別能力足以與手指指紋相媲美而得名。「不需要進行田間種植鑑定,不受季節、環境等條件限制,結果準確,過程簡便,DNA指紋鑑定可以爲種子打造獨一無二的『分子身分證』,在種子市場監管檢查、種子打假中,目前已成爲重要技術手段。」北京市農林科學院研究員趙久然說。

河南農業大學農學院副教授張戰輝指出,依託大陸國家玉米改良分中心、省部共建小麥玉米作物學國家重點實驗室等平臺,在小麥、玉米等主要農作物育種創新方面,全過程利用DNA指紋技術對品種真實性進行檢測,確定品種繁種是否存在授粉混雜情況、參試品種是否爲同一品種,以及培育出的新品種與其他已存在的品種是否有重合,助力育種源頭材料種質資源創新。

魏啓文表示,DNA指紋技術加公共平臺資訊共用,在種業監管執法、侵權糾紛仲裁和保護育種創新等方面得到普遍應用,爲保護種業智慧財產權提供了有力技術支撐。

大陸農業農村部連續3年組織開展種業監管執法年活動,加強對重點基地、企業和市場監督檢查,嚴厲打擊非法制種、盜取親本、套牌侵權、製售假劣等侵權違法行爲。3年來,累計抽檢種子樣品近14.9萬個,並對其中1.15萬個樣品開展了品種真實性檢測,檢出真實性不合格種子樣品超440批次。