張健

　　國以農(nóng)為本，農(nóng)以種為先。培育和生產(chǎn)優(yōu)良的種子是種業(yè)的核心任務(wù)，而我國目前的種業(yè)市場存在品種間同質(zhì)化嚴(yán)重、套牌侵權(quán)泛濫、種子質(zhì)量良莠不齊等問題，育種單位間的種質(zhì)資源難以正常流動，但育種材料流失依然嚴(yán)重，這些問題嚴(yán)重制約著我國現(xiàn)代種業(yè)的發(fā)展。解決這些問題的根本在于對種質(zhì)資源、育種材料和作物品種進(jìn)行有效保護(hù)，從DNA水平上對農(nóng)作物品種和材料進(jìn)行鑒定是實(shí)施品種保護(hù)的基礎(chǔ)。

　　目前，SNP檢測作為最新的分子標(biāo)記檢測方法，已被眾多國際組織，如國際種子檢驗(yàn)協(xié)會（ISTA）、國際植物新品種保護(hù)聯(lián)盟（UPOV）、國際種子聯(lián)盟（ISF）等，推薦為DNA水平上品種鑒定的方法。杜邦先鋒、孟山都和先正達(dá)等國際一流農(nóng)業(yè)公司也都采用了SNP標(biāo)記對內(nèi)部的育種材料和不同品種進(jìn)行分類鑒定。農(nóng)業(yè)部最近印發(fā)的《農(nóng)作物品種DNA身份鑒定體系構(gòu)建實(shí)施方案》也標(biāo)志著我國DNA水平上的品種鑒定將實(shí)施采用SNP技術(shù)。

　　我們知道，不同人在基因水平上是有很大差異的。同樣，同一作物的不同品種在DNA水平上也有很多差異，SNP是由單個(gè)核苷酸（A，T，C，G）的改變而引起的DNA序列的變化。例如在一個(gè)品種中某一位點(diǎn)上的核苷酸是A，但在另一品種中則變成了T，這種單核苷酸水平上的變化可以穩(wěn)定遺傳，并能通過一定手段被準(zhǔn)確檢測。品種之間也有不少位點(diǎn)存在著這樣的穩(wěn)定差異，通過比較不同的SNP位點(diǎn)就可有效區(qū)分不同的品種和育種材料。

　　目前常用的SNP檢測方法有3種：

　　高通量SNP檢測。用PCR的方法特異擴(kuò)增目標(biāo)位點(diǎn)，在反應(yīng)體系中加上能區(qū)分SNP型的熒光引物或探針，反應(yīng)完成后通過檢測熒光信號就可以判斷該SNP位點(diǎn)上核苷酸類型。這種檢測方法已經(jīng)非常成熟，全程可使用自動化技術(shù)，檢測過程無需人為干預(yù)，因而具有成本低、可重復(fù)性高、快速準(zhǔn)確可靠等特點(diǎn)，非常適合對大量樣本的SNP檢測。華智水稻生物技術(shù)有限公司引進(jìn)的LGCSNPLine系統(tǒng)和道格拉斯的ArrayTape系統(tǒng)即屬于該類，可迅速檢測幾百到幾萬份樣本中的SNP位點(diǎn)。

　　SNP芯片技術(shù)。將大量的SNP探針固定在一張芯片上，將品種樣本DNA與芯片雜交，通過采集芯片上的熒光信號，可一次檢測該品種中成千上萬個(gè)SNP位點(diǎn)。目前市面上已有Affymetrix和Illumina公司提供SNP芯片和相應(yīng)設(shè)備。比較而言，SNP芯片技術(shù)檢測一個(gè)樣本的成本較高。

　　測序檢測。該方法通過對全基因組或目標(biāo)位點(diǎn)擴(kuò)增后進(jìn)行測序，直接讀取相關(guān)位點(diǎn)的核苷酸堿基類型，從而可檢測出不同品種間的SNP位點(diǎn)差異。該方法能產(chǎn)生大量的序列數(shù)據(jù)，可能發(fā)現(xiàn)一些未知的DNA變異，但需要專業(yè)的生物信息分析，目前成本相對比較高，技術(shù)的成熟度也不如前兩種。

　　高通量SNP檢測方法對DNA樣本的質(zhì)量要求不高，可使用全自動設(shè)備提取的DNA樣本，操作簡捷快速。SNP檢測過程全程自動化操作，無需開蓋操作，不僅結(jié)果準(zhǔn)確，重復(fù)性高，還能降低人工和試劑的成本，其功能類似于識別品種身份的“讀卡器”。

　　（作者系華智水稻生物技術(shù)有限公司總經(jīng)理）