长江日报大武汉客户端讯(记者潘璐)一直以来,种子被誉为农业发展的芯片。种子新品种如何鉴定?如何保护新品种和打击仿冒种子?
近日,武汉市江汉大学生物基因检测鉴定中心获得了中华人民共和国农作物种子质量检验机构(CASL)合格证书,成为全国首家基于多核苷酸多态性(MNP)标记技术标准取得CASL资质的单位。
MNP标记技术由江汉大学彭海教授团队原创发明,相比传统技术,这种新的标记方法误差降低、效率更快,且知识产权独立自主。为了了解这项技术,11月16日,长江日报记者探访了江汉大学彭海教授的实验室,力争了解这项高端技术,探寻这项技术能给种业发展带来的影响。
快 最快当天就能给种子发放“身份证”
在江汉大学彭海教授的实验室门口,中华人民共和国农作物种子质量检验机构合格证书,十分醒目。一进门,首先看到的是一个个巴掌大的网袋,里面放着金黄的稻种,每个种子都有自己的编号和名称。“目前我们通过MNP标记法已检测近1万个品种,即将建成最全的水稻授权品种的DNA指纹数据库。”彭海教授告诉记者。
在样品准备室,水稻种子完成发芽、取样,DNA提取等工作。试剂配置室里,彭海教授从一个试剂盒子里拿出一个红色盖子的试剂说:“这个试剂是我们的核心技术之一,经过技术的研发、工艺的改良、试剂成分的调试,聚集了32项专利成果的精华全部都在这里。里面的试剂可以同时检测水稻样品中的1033个标记,相比传统方法,效率提升了千倍以上。”
在MNP标记法之前,给一颗水稻种子发放品种身份证,需要把这颗水稻种子在田间种植两三年,其间观察、记载,并比较它们在幼苗、开花期和成熟期各阶段的多个性状,才能确定种子的身份。
而用MNP标记法来鉴定水稻种子的品种则简单多了。种子发芽后,切下幼叶部分组织,提取纯化DNA,将检测MNP标记的试剂注入到含有水稻品种DNA的试管中。注入试剂的功能,就像一台3D打印机,将水稻品种上1000多个MNP标记进行大量高精准的复制,“大批量复制是为了增加MNP标记的数量,便于高通量测序仪进行分析检测”。最后,把MNP标记的检测结果组合在一起,就成功构建了这个品种的DNA身份证(又被称为DNA指纹)。
从递交水稻种子给实验室研究人员,到获得DNA身份证,最快当天就能出结果。
准 保护知识产权让“李鬼”无处遁形
除了快速给种子发“身份证”,MNP技术还能助力新品种的研发。
众所周知,一个新品种的研发需要很长时间。如果在研发早期,就用MNP技术检测一下研发品种,看研发方向是否准确,是不是真的能成为一个新品种,可以节约大量研发时间和成本。“如果和已有品种相似度低,研发就继续进行,如果和已有品种相似度高,那么就及时改变研究方向,避免研发后期过多投入,让科研工作事半功倍”。
在彭海教授的实验室,最里面一间谢绝参观。“这个是存放种子身份证的服务器。我国目前授权的一万多个稻种的DNA指纹数据就存储在这里。所有授权玉米种子的DNA指纹数据,马上也将存储进来,还有其他二三十个重要农作物的DNA指纹数据也将录入。所以这些服务器非常重要。”
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