以下文章來源于南北學苑 ，作者李召輝
2020 年初，農業(yè)農村部發(fā)布 2019 年農業(yè)轉基因生物安全證書(生產應用)批準清單，玉米、大豆位列其中，轉基因玉米的品種研發(fā)、產業(yè)化進程開啟。2022 年 6 月 8 日，轉基因玉米大豆品種的國家審定標準印發(fā)，可謂是一個里程碑式的進展。2022 年國家組織在甘肅已進行部分轉基因玉米品種的制種約 6.6 萬畝，2023 年，農業(yè)部監(jiān)督實施在內蒙古、吉林、遼寧、河北、四川和云南六個省份的指定區(qū)域進行大面積的轉基因玉米品種示范銷售。
據(jù)悉 2023 年國家組織在甘肅進行部分轉基因玉米品種的制種約 7 萬畝，國家玉米品種區(qū)試處今年也調整了轉基因玉米品種試驗參試申報的條件，允許種企自身在性狀公司合法授權下進行轉基因品種參試申報，2023 年度轉基因玉米品種參試申報數(shù)量 173 個，其中參加大區(qū)試驗品種數(shù)量 122 個。
諸多證明，轉基因玉米品種市場化有望在近階段逐漸放開。在此大背景下，我們種業(yè)公司大部分都已經(jīng)開展了優(yōu)良品種的轉育工作，據(jù)悉好多大公司已經(jīng)在轉基因玉米品種的轉育、報審進展迅速。但對于種企優(yōu)良品種的回交轉育，應該注意什么？今天就玉米品種轉育工作的有關事項分享一下本人的淺見之談。
截止 2023 年 1 月，農業(yè)農村部發(fā)布《2022 年農業(yè)轉基因生物安全證書（生產應用）批準清單（二）》， 其中包括 2 個轉基因玉米項目。至此，我國已陸續(xù)頒布 13 張轉基因玉米安全證書。其中，北京大北農生物技術有限公司共擁有 4 個玉米轉基因生物安全證書；北京國豐生科生物科技有限公司，擁有 1個玉米轉基因生物安全證書；杭州瑞豐生物科技有限公司擁有 3 個玉米安全證書；中國種子集團（先正達）擁有 3 個玉米安全證書；北京糧元生物科技有限公司擁有 2 個玉米轉基因生物安全證書。詳情如下表所示：
當前種企與性狀公司轉基因育種合作方式主要有兩種:
首先，大部分種企合作轉育的方式是種業(yè)公司提供受體親本材料，委托性狀公司做轉育工作；其二是性狀公司提供轉化體的供體自交系材料，企業(yè)自己對優(yōu)良自交系材料進行轉育工作。
這兩種方式優(yōu)缺點：
1、委托性狀公司進行轉育的優(yōu)點，其有合法的轉基因育種試驗基地，并且可以借助其高通量分子實驗室，通過分子標記多世代輔助檢測目標性狀，轉化選擇針對性強；缺點是對所轉育親本材料不夠了解，在受體自交系材料的田間表型性狀上的鑒定篩選有欠缺，導致轉育親本與最初的輪回親本在田間表型性狀上有差異，最終會影響組配后雜交品種的優(yōu)良農藝性狀的表達。
2、企業(yè)自行轉育優(yōu)點是可以適當放開穗行，增加規(guī)模，對輪回親本自交系材料了解透徹，在田間性狀選擇上針對性強；缺點是大部分種業(yè)公司沒有合法的轉基因試驗基地，只能到國家指定的轉育基地進行種植，操作上不太方便。
綜上來看，要想提高轉育成功率，則需要性狀公司與育種家緊密配合，依據(jù)性狀公司提供的分子實驗室檢測依據(jù)（轉基因事件檢測、回交后代的背景恢復率、40SSR 標記檢測等等），育種家進行田間表型篩選、配合力測定。下面談一下本人對回交轉育工作的淺薄認識。
A、利用轉化體進行回交轉育注意事項
1、（轉化體）供體親本和輪回親本進行質控經(jīng)過檢測合格的（轉化體）供體親本、以及輪回親本，在回交轉育過程中嚴格自交保純。
整個回交轉育選擇中，目標基因、40SSR 標記檢測、背景恢復率的計算都是以雙親的標記作為依據(jù)的，為了避免因田間管理或檢測等原因導致的親本偏差，應該首先對多份親本進行質控，檢測親本的雜合率和缺失率，來選擇最正確的親本進行后續(xù)轉育及對比分析。
根據(jù)目前轉基因品種申報參試要求，受體親本最好是母本系，可以在將來制種過程中避免蟲子危害，從而保證種子產量與質量的提升
2、轉育一份自交系材料一般需要 6-7 代的回交和 2-3 代的自交，共 8-10代才能完全穩(wěn)定純合，需要注意的是導入時要盡可能做到“近緣轉育”，即受體材料和供體材料血緣關系相近（近緣轉化供體），這樣不會因為供體與受體因遠緣而造成轉育后代血緣關系混亂，轉育目標親本自交系較容易與原親本保持一致性，從而進行轉育更容易、更高效。
應用分子標記進行輔助回交選擇（Marker-assisted backcrossing, MAB），在每輪后代個體中篩選出背景恢復率最高的材料用于下一輪回交，可以大大提高回交效率，甚至可能僅用 3-4 個回交世代就可恢復 98%以上輪回親本的基因組，還可以大大降低田間回交成本和工作量，再做 2 次自交基本可以達到國家規(guī)定的轉育品種與原品種 DNA 的位點差異小于 2 個的基因純度要求。
B、利用轉化體進行回交轉育流程
1、雜交導入原則：受體材料和供體材料選擇近緣轉化體進行雜交組配，構建轉育基礎材料。
2、靶向藥劑篩選：每次回交后經(jīng)過鑒定篩選出的自交系材料，苗期要用指定的除草劑進行噴霧處理，目前國內已獲批的玉米農業(yè)應用型轉化體，抗蟲基因和耐除草劑基因基本都是連鎖的，可以通過除草劑進行目標性狀基因田間篩選。
一般在玉米苗期 3-8 葉期進行噴施，一定要使用耐受基因指向的、同一品牌標號的除草劑進行處理，因為不同品牌的除草劑成份和含量都不盡相同，很容易造成選擇上的偏差和失誤，如果是雙耐受基因的特別注意除草劑噴施順序。除草劑藥劑篩選，從第一回交世代 BC1F1 開始直到到材料純合（如 BC5F3），在每個世代苗期均需嚴格執(zhí)行。
3、世代選擇：對于公司優(yōu)良品種的親本進行轉育時，要根據(jù)企業(yè)條件和成本預算，適當增加群體量、多放穗行，回交轉育過程中的單株性狀分離，相對設置比較大的群體，分離單株表型表達更豐富，有更大幾率篩選出最契合目標性狀的單株，一般一份材料每個世代最少要種 20-30 個穗行、每穗行 60-100株。另外就是田間性狀的選擇，隨著回交世代的增加，要選擇接近于原材料性狀的穗行，尤其到了自交純合的各個世代，更要注重接近原材料的整齊一致的優(yōu)良穗行。
通過分子標記檢測輔助育種家進行鑒定篩選：對目標基因（或轉基因事件）進行檢測（PCR/qPCR）根據(jù)每代的篩選原則（BCnF1 雜合、BCnF2 純合）對后代材料的目標基因進行篩選；并在回交世代對背景恢復率進行檢測篩選（SNP），篩選出后代材料中背景恢復率最高的材料進行下一代回交，從而加速選育周期降低選育成本。育種家在分子標記檢測結果再進行單株表型鑒定篩選確定最優(yōu)轉育材料進行下代篩選，從而準確更高效。
4、組合測配：一般在回交完成或自交兩代時進行，到自交工作完成后，根據(jù)配合力產量結果及田間農藝性狀選擇優(yōu)良穗行進行小面積配制，最終通過品比鑒定其豐產性和適應性決留 1-2 個與原品種相近的組合，做 40SSR 的 DNA指紋檢測，是否與原品種的差異位點小于 2 個。
5、對最終篩選出來的材料組合進行田間種植觀測產量性狀和農藝表型雙標選擇！按玉米轉基因品種審定試行標準要求，轉基因品種基本性狀與受體品種無顯著性差異，試驗平均產量較受體品種增產≥0.0%。同時回交過程可能引入不利基因和發(fā)生突變，所以一定需要育種家田間表型篩選才能鎖定最終的轉基因品種。最終確定一個最優(yōu)組合參試報審。
感想體會
在目前的市場形勢看來，轉基因玉米品種推廣進程推進的沒有預期的反響熱烈，可能是因為不同區(qū)域的種植戶的對轉基因玉米品種需求和認知不同，以及國家對糧食安全的把控更為嚴格。如果在今年農業(yè)部指定的 6 省份中指定的轉基因玉米示范銷售區(qū)域內，轉基因玉米品種的增產、耕作管理成本的減低，種植戶增收的話，將會大大有利轉基因玉米推廣進程的推進。轉基因玉米品種的推廣或快或慢，但勢在必行，國家已經(jīng)配備了相應的政策，所以要利用有限資源選擇合適的轉化體基因，積極并快速開展自有優(yōu)良品種的轉育工作，不被生物育種時代所拋棄！
