种子界的“亲子鉴定”

◇缪翼 李国龙

种子界的“亲子鉴定”

◇缪翼 李国龙

如果将100个品种撕掉标签和包装，通过进行种子形态或者田间种植形态观察，把它们一一对号入座，辨别出各个品种名称，几乎没有人能够做到，那成千上万个品种就更不可能做到了。但利用DNA指纹技术识别就轻而易举了，一天就可以完成。“这就是DNA鉴定技术既准确可靠，又经济快捷的优势。”北京市农林科学院玉米研究中心主任赵久然的信心来自于他们团队20余年持之以恒关于玉米标准DNA技术的研究与应用。

且说“快”和“准”

难以想象仅2014年一年时间里，玉米中心做过的DNA指纹检测鉴定样本量竟达1万多份。“正常程序是7 d内出结果，加急样品48 h内出结果”，检测中心王凤格博士说，“无论是已审定的、参加过区试的，还是提交品种权保护的品种，凡是在玉米中心做过检测的，其‘指纹’和痕迹就会永久留存了。目前，这个标准指数库已经保存了2万多个玉米标准DNA指纹信息，未来还会进一步扩容。”

人类DNA鉴定技术的应用有近20年的历史。通过人的DNA检测可以进行亲子鉴定，还可以用于刑事侦查中的DNA比对，该技术已经成为公安机关有效的破案利器。作物与人都属于生物，遗传信息载体都是DNA，很多技术是相通的，但也有不同之处。赵久然解释，在人类DNA检测结果判别上，引入“最大似然率”概念，也就是说两个样本的DNA鉴定结果完全一样，也存在着极小概率不是同一个人的可能性。在玉米品种判定中，没有使用“最大似然率”这个概念，而是采用了“高度近似”概念。就是说如果两个品种的DNA鉴定结果相同，其判定结论是“相同或高度近似”，有可能不同，但即使有些许差异，也是很小的，顶多属于派生品种范畴。如果把两个品种种在一起，连育种者自己都分不清哪个是他育成的品种，还能说那是一个新品种吗？“同”是相对的，“不同”是绝对的，没有两个绝对相同、完全一样的事物，关键是要确定和把握好尺度。

遏制“仿、冒、套”

有人说，“市场上至少1/3的种子是假冒的”；有人感慨，“新品种培育需要六七年，仿冒才几天”。业内认为，“仿、冒、套”伤的是种业创新力，呼吁通过DNA身份鉴定技术的支撑，能够对“仿、冒、套”起到遏制作用，鼓励真正的品种创新，引导市场走向自律。

人靠相貌等可以辨别，而DNA鉴定是最终途径，农作物也是一样。由于少数具备高产、广适、抗病等特性的亲本被集中应用，在原品种基础上稍作修改的派生品种越来越多，品种间的遗传差异是肉眼所难以辨别的，这时就需要通过DNA来鉴定其身份了。

例如，山东济南中院受理先锋公司告某公司生产的“费玉3号”侵犯“先玉335”品种权案，经玉米中心DNA检测，“费玉3号”与“先玉335”标准样品在40个位点上差异为1，被告未提出有利证据证明不是同一品种，判决被告停止侵权并赔偿原告经济损失。

“依据玉米DNA指纹检测标准，如果差异位点数≥2，证明为不同品种；若差异位点数≤1，则证明品种相同或高度近似”，赵久然说，“这其中是留有框量的，但是基本不给‘仿、冒、套’钻空子的余地。”

不是随便“抓一把”

玉米有30亿个碱基对，凭什么仅靠目前的40个位点检测结果就能判断清楚？

对此，赵久然说，这40个位点不是随便“抓一把”。2001年起确立了核心引物组合法的品种鉴定方案，2001—2005年，经过4年多系统筛选和重新设计，形成一套共40个位点适于玉米品种鉴定的SSR（简单重复序列）引物组合，这些位点都存在等位基因，在不同品种间存在着明确的差异，这些差异组合就可以组合出巨大的天文数字。在此基础上，研制出国内首个和唯一的适合玉米品种真实性检测的DNA指纹复合扩增试剂盒专利产品。利用这套引物，仅玉米中心就开展了近5万份样品的真实性检测，充分检验了40个引物的有效性。

SNP（单核苷酸多态性）技术是否就此取代了SSR技术在DNA身份鉴定测试中的应用？

“实际上是推广一代，研究一代。”赵久然说，每种标记技术都在特定时期内对品种检测工作发挥一定作用，其中SSR和SNP由于均为共显性遗传、染色体定位清楚、具有高通量自动化的潜力而被UPOV的BMT分子测试指南推荐作为品种鉴定和数据库构建的优选标记。赵久然认为，两种标记技术均是比较适合品种指纹分析的标记，其中SSR标记可以满足大部分样品快速低成本地进行真实性检测的要求，而SNP标记可以对其中鉴别困难的派生品种进行精细鉴别。两种标记技术各自具备优缺点，可优势互补，未来将长期并存应用。