北京市農(nóng)作物標(biāo)準(zhǔn)樣品管理“三庫(kù)一平臺(tái)”建設(shè)及進(jìn)展

(北京市種子管理站， 北京 100088)

農(nóng)作物品種標(biāo)準(zhǔn)樣品是由專業(yè)機(jī)構(gòu)保存的經(jīng)認(rèn)定代表品種特征特性的實(shí)物種子樣品，具有真實(shí)性和權(quán)威性，是進(jìn)行品種身份鑒定，判別樣品真?zhèn)蔚闹匾罁?jù)。因此，做好農(nóng)作物標(biāo)準(zhǔn)樣品的管理工作對(duì)加強(qiáng)品種權(quán)保護(hù)，提高種子管理水平具有重要意義。

北京市于2010年啟動(dòng)了標(biāo)準(zhǔn)樣品征集和標(biāo)準(zhǔn)樣品庫(kù)建設(shè)工作，同時(shí)為進(jìn)一步拓展標(biāo)準(zhǔn)樣品應(yīng)用范圍，提升使用價(jià)值，以征集的標(biāo)準(zhǔn)樣品為源頭，開(kāi)展品種的表型信息和DNA指紋信息采集工作，開(kāi)發(fā)了標(biāo)準(zhǔn)樣品信息管理服務(wù)平臺(tái)，初步形成了標(biāo)準(zhǔn)樣品管理“三庫(kù)一平臺(tái)”格局，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)樣品的信息化管理，促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)樣品及其信息共享與應(yīng)用，為農(nóng)作物品種管理、鑒定與保護(hù)提供重要的技術(shù)支撐。

1 基本目標(biāo)

一是建立智能化管理的標(biāo)準(zhǔn)樣品庫(kù)，征集已審定和登記品種的標(biāo)準(zhǔn)樣品，提高農(nóng)作物標(biāo)準(zhǔn)樣品管理的規(guī)范化水平，確保標(biāo)準(zhǔn)樣品真實(shí)性和安全性，為品種鑒定提供有效的種子樣品；二是準(zhǔn)確采集農(nóng)作物品種特征信息，建立品種信息數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)重要特征信息進(jìn)行規(guī)范化和數(shù)字化處理，推進(jìn)品種信息多元化應(yīng)用，為品種準(zhǔn)入、驗(yàn)證、追溯提供基礎(chǔ)信息，提高品種管理的科學(xué)性；三是打造一個(gè)樣品與信息共享服務(wù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)樣品和信息的查詢、檢索、比對(duì)等服務(wù)，為品種鑒定和維權(quán)提供技術(shù)服務(wù)。

2 總體架構(gòu)

三庫(kù)的管理圍繞“二個(gè)流”展開(kāi)，即標(biāo)準(zhǔn)樣品流和品種信息流。標(biāo)準(zhǔn)樣品流包括標(biāo)準(zhǔn)樣品申請(qǐng)、審核、入庫(kù)、監(jiān)測(cè)、出庫(kù)等；品種信息流包括品種信息采集、處理、確認(rèn)、入庫(kù)、應(yīng)用等(圖1)。平臺(tái)是綜合利用三庫(kù)存儲(chǔ)的信息，為用戶提供在線的網(wǎng)絡(luò)操作服務(wù)，主要包括庫(kù)存標(biāo)準(zhǔn)樣品檢索與申領(lǐng)以及品種信息的檢索與比對(duì)服務(wù)。

3 具體內(nèi)容

3.1 標(biāo)準(zhǔn)樣品庫(kù)

標(biāo)準(zhǔn)樣品主要來(lái)源于在京的種子企業(yè)、科研單位或個(gè)人的育成品種，包括審定和登記的農(nóng)作物品種。標(biāo)準(zhǔn)樣品庫(kù)管理核心是保證標(biāo)準(zhǔn)樣品真實(shí)性和管理的安全性，主要包括3個(gè)環(huán)節(jié)，即樣品申報(bào)、樣品庫(kù)存管理和樣品申領(lǐng)。標(biāo)準(zhǔn)樣品申報(bào)通過(guò)平臺(tái)網(wǎng)上進(jìn)行申報(bào)，樣品管理員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品申報(bào)信息進(jìn)行審核，審核通過(guò)后申報(bào)者下載樣品標(biāo)簽和真實(shí)性承諾書(shū)，簽字蓋章后和樣品一起送達(dá)樣品庫(kù)，樣品管理員對(duì)樣品的重量和質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)主要包括水分、發(fā)芽率和轉(zhuǎn)基因成分，檢測(cè)結(jié)果沒(méi)有問(wèn)題的樣品進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)入庫(kù)。標(biāo)準(zhǔn)樣品庫(kù)存溫度保持在4～6 ℃，相對(duì)濕度小于50%[1]，可通過(guò)手機(jī)APP實(shí)時(shí)查看溫濕度變化情況，出現(xiàn)異常會(huì)自動(dòng)報(bào)警提示。樣品庫(kù)存過(guò)程中須定期對(duì)樣品發(fā)芽率進(jìn)行檢測(cè)，監(jiān)測(cè)種子的活力變化。標(biāo)準(zhǔn)樣品申領(lǐng)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行申請(qǐng)，樣品管理員審核通過(guò)后進(jìn)行樣品出庫(kù)，申請(qǐng)者領(lǐng)取樣品。申領(lǐng)的樣品狀態(tài)包括有活性的種子、無(wú)活性的種子、種子粉末或基因組DNA，申領(lǐng)者根據(jù)實(shí)際需要選擇不同狀態(tài)的樣品，原則上只有進(jìn)行田間種植鑒定的才能獲得有活性的種子樣品。

圖1 “三庫(kù)一平臺(tái)”架構(gòu)圖

3.2 品種表型數(shù)據(jù)庫(kù)

品種的表型信息主要包括VCU信息、DUS信息和典型性狀圖片。其中VCU信息和典型性狀圖片是由樣品提交單位提供，品種VCU信息應(yīng)與品種審定或登記公告描述的信息保持一致，典型圖片應(yīng)能反應(yīng)作物的重要性狀，如玉米的株型、花絲，果穗等。DUS信息由育種單位基于DUS測(cè)試報(bào)告自愿申報(bào)，對(duì)于一些重要作物主要品種，委托專業(yè)機(jī)構(gòu)通過(guò)田間種植集中測(cè)試采集，所有采集的信息需要種子提交單位進(jìn)行書(shū)面確認(rèn)。

3.3 品種DAN指紋數(shù)據(jù)庫(kù)

品種DNA指紋構(gòu)建技術(shù)主要有SSR和SNP兩種標(biāo)記[2]。鑒于SSR技術(shù)簡(jiǎn)便易行、實(shí)用性強(qiáng)，目前采集的信息以SSR指紋信息為主。SSR指紋信息采用數(shù)據(jù)(擴(kuò)增片段大小)和峰型圖片2種模式進(jìn)行保存，數(shù)據(jù)用于指紋比對(duì)，圖片用于疑難峰型的甄別。指紋信息的采集通過(guò)多實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合，由專業(yè)有資質(zhì)的實(shí)驗(yàn)室完成。系統(tǒng)管理人員定期把要采集的指紋任務(wù)分配到不同實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室根據(jù)任務(wù)進(jìn)行指紋采集，采集后指紋信息經(jīng)系統(tǒng)管理員確認(rèn)后入庫(kù)進(jìn)行管理。

3.4 服務(wù)平臺(tái)

基于3個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容，搭建網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)(http://47.104.251.35:8081/Login/Index)，為種子管理和社會(huì)用戶服務(wù)。平臺(tái)的模式做到操作簡(jiǎn)便化，界面友好化。目前平臺(tái)對(duì)外服務(wù)功能主要有3個(gè)方面，一是用戶可以利用網(wǎng)絡(luò)通過(guò)平臺(tái)提交標(biāo)準(zhǔn)樣品申請(qǐng)或者申領(lǐng)已經(jīng)庫(kù)存的標(biāo)準(zhǔn)樣品，所有的申報(bào)信息通過(guò)網(wǎng)上填報(bào)，審核通過(guò)后就可以提交標(biāo)準(zhǔn)樣品或者獲得標(biāo)準(zhǔn)樣品；二是可以通過(guò)平臺(tái)查詢自己的庫(kù)存樣品對(duì)應(yīng)的品種的信息，品種的信息包括基本信息、表型信息、DNA指紋信息和圖片信息；三是用戶可以將自己的樣品信息和庫(kù)存標(biāo)準(zhǔn)樣品的信息進(jìn)行比對(duì)，或者與庫(kù)存的同類作物所有品種進(jìn)行相似性分析，包括表型和指紋信息，獲取分析結(jié)果。

4 發(fā)展現(xiàn)狀

經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，北京市農(nóng)作物標(biāo)準(zhǔn)樣品管理“三庫(kù)一平臺(tái)”建設(shè)初具規(guī)模：建成庫(kù)容量3萬(wàn)份的智能化管理樣品貯存庫(kù)，已累計(jì)收集標(biāo)準(zhǔn)樣品實(shí)物種子2 284份(含親本材料)，涉及玉米、小麥、大豆、水稻、西瓜、大白菜等16種作物，包含近十年北京市審定、登記所有品種以及北京市種子企業(yè)在外埠審定的部分品種；完成820個(gè)農(nóng)作物品種SSR-DNA指紋，以及341個(gè)北京市主要品種表型圖片的采集；開(kāi)發(fā)了網(wǎng)絡(luò)化的農(nóng)作物品種標(biāo)準(zhǔn)樣品信息管理與服務(wù)平臺(tái)。同時(shí)“三庫(kù)一平臺(tái)”的建立也為北京市種業(yè)監(jiān)管提供了重要技術(shù)支撐，近5年來(lái)，利用標(biāo)準(zhǔn)樣品和DNA指紋累計(jì)完成300多份種子樣品真實(shí)性鑒定，為加強(qiáng)種子質(zhì)量監(jiān)管、打擊侵權(quán)套牌違法行為提供了科學(xué)依據(jù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

農(nóng)作物標(biāo)準(zhǔn)樣品“三庫(kù)一平臺(tái)”具有樣品安全、信息全面、應(yīng)用廣泛的特點(diǎn)，可為品種管理和品種鑒定提供基礎(chǔ)服務(wù)，對(duì)推動(dòng)農(nóng)作物品種權(quán)保護(hù)起到重要推動(dòng)作用。下一步將進(jìn)一步優(yōu)化“三庫(kù)一平臺(tái)”的結(jié)構(gòu)和功能，探索建立以管理部門為主導(dǎo)，檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)、科研單位及種子企業(yè)共同參與的有效運(yùn)行機(jī)制，把平臺(tái)打造成全市農(nóng)作物品種鑒定及品種權(quán)保護(hù)服務(wù)平臺(tái)，從而在技術(shù)層面解決品種維權(quán)成本高、維權(quán)難等問(wèn)題。為品種維權(quán)提供有力的技術(shù)支撐。