种业被誉为为农业“芯片”、粮食安全的“根基”。种业高质量发展需要科学高效的品种管理做支撑,而准确描述品种并辨别其真实身份尤为重要。

上世纪中叶,农业较发达的国家因知识产权保护的需求成立了“国际植物新品种保护联盟”。这些国家或组织将特异性、一致性、稳定性测试(简称DUS测试)引入品种管理系统。

我国因种业创新和知识产权保护的需求,于1997年建立植物新品种保护制度,1999年加入国际植物新品种保护联盟(UPOV),同样采用了DUS测试进行品种描述和评价。

随着现代种业的发展,新《种子法》的颁布实施,DUS测试已经从最初仅作为品种权实质审查的重要步骤,逐渐应用在品种审定、登记、市场监管等种业管理领域,应用范围不断拓展。

有力推动学科发展

基于我国种业创新的需求,我们科研团队开展了农业植物品种DUS测试技术研究与集成应用,按照“边研究、边应用、边完善”的总体思路,利用丰富的、多源的农作物田间测量数据,以UPOV技术文件为指导,以UPOV测试指南或UPOV成员国测试指南为参考基础,结合我国植物资源特征特性进行表型性状研究,制定出适合我国农业植物品种DUS测试指南,填补了我国DUS测试行业标准的空白。研究了特色植物分子检测标准并构建了指纹数据库。采用表型鉴定和分子生物学的新技术、新方法研究制定了特色作物分子鉴定方法,为品种鉴定与分析提供科学依据,有效地推动DUS测试的学科向前发展。

取得多项创新成果

经过多年努力,我们科研团队取得了多项创新成果。

我们充分利用遗传多样性丰富的特色农业植物资源优势,制定了西瓜、甜瓜、小黑麦、黑麦、鹰嘴豆、无花果、红花和棉花等8个国家标准和农业行业标准,并已颁布实施,为上述植物种属开展DUS测试提供技术依据。

科研团队首次将SSR分子鉴定技术应用于西瓜DUS测试,制定了西瓜品种鉴定技术规程SSR分子标记法(国家农业行业标准),公布了28对西瓜SSR引物。筛选出甜瓜SSR引物26对、小黑麦SSR引物30对、海岛棉SSR引物40对、红花SSR引物35对,可有效实现作物品种的真实性、特异性身份鉴定,为新品种登记、新品种保护及司法维权提供关键技术支撑。

我们还构建了西北干旱半干旱生态区农作物DUS测试表型数据库,填补了国内空白;同时补充和完善我国西北干旱半干旱生态区玉米、棉花、小麦和水稻等DUS测试表型数据库,使种质资源创新、新品种审定或登记技术依据,保护和促进了全国的新品种自主创新和商业育种工作,规范了种业市场秩序。

我们先后集成DNA分子指纹数据和田间表型数据筛选近似品种技术,构建“DNA分子指纹数据”+“田间表型数据”筛选近似品种新模式,提高近似品种筛选精准度,减少田间鉴定种植的近似品种数量,节约资源投入,为疑似实质性派生品种提出预警,同时也为新品种审定、登记、新品种保护及司法维权提供技术支撑。

精准实施效果显着

目前,我们制定的测试指南已推向全国测试机构,应用于DUS测试和品种管理。体系内27个测试分中心按生态区布局、作物种类,分工协作,应用测试指南开展相关作物DUS测试,并指导辖区育种企业、科研机构、育种家应用相关作物DUS测试指南,规范育种行为、开展自主测试。其中,农业农村部北京分中心、上海分中心利用测试指南,2012-2016年间开展西瓜、甜瓜保护地DUS测试,2017年起调整至乌鲁木齐分中心集中测试。

测试技术不仅提高了工作效率,还减少了工作量。农业农村部科技发展中心、中国农业科学院蔬菜花卉研究所、上海市农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所、中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所等单位应用本研究成果开展西瓜、甜瓜等作物开展DUS测试。与使用之前相比,缩短了近似品种遴选时间,减少种植近似品种数量约30%,减少试验投入20%以上。

当前市场测试需求旺盛、增长迅勐。乌鲁木齐分中心在2012-2021年间,共完成了14种作物、3947个品种DUS测试评价,其中玉米、西瓜、棉花、甜瓜和小麦居测试前五位,分别为1461、744、720、472和351份。所形成的专业测试报告,已成为国家及各省、区、市种业行政管理部门开展新品种授权、品种审定、登记、市场管理和司法鉴定必要的技术依据。

作者简介

王威,新疆农业科学院农作物品种资源研究所高级农艺师,农业农村部植物新品种测试(乌鲁木齐)分中心副主任,新疆维吾尔自治区市场监督管理局知识产权技术调查官,新疆维吾尔自治区第十一届主要农作物品种审定委员会委员,国家植物新品种DUS测试技术委员会委员,中国人民政治协商会议第十四届全国委员会委员(农业界)。目前,就职于新疆农业科学院农作物品种资源研究所,植物新品种测试(乌鲁木齐)分中心,从事植物品种DUS测试工作。

在国内一级期刊发表论文十余篇,参编着作两部;作为主要起草人,研制农业行业标准《植物新品种DUS测试指南》12项,获得发明专利2项,实用新型专利6项,软件着作权7项。

《甜瓜、西瓜和燕麦新品种测试技术体系研制与应用》项目获得2012年自治区科学技术进步三等奖,排名第二;《新疆荒漠绿洲区花生高产高效关键技术研究与示范》项目获得2019自治区科学技术进步二等奖,排名第五;《新疆农业植物品种DUS测试技术研究与集成应用》项目获得2022自治区科学技术进步二等奖,科技成果评价为“国际先进水平”,排名第一。

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