回交轉(zhuǎn)育
是轉(zhuǎn)基因品種培育的必經(jīng)途徑
過程中有哪些注意事項？
如何確?；亟晦D(zhuǎn)育后不“走形變樣”？
如何避免轉(zhuǎn)基因污染？
農(nóng)財君專訪了北京大北農(nóng)生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品合作部產(chǎn)品合作主管蔣志昆，來看看他怎么說。
01
為什么要進行回交轉(zhuǎn)育？
在轉(zhuǎn)基因生物育種過程中，抗性基因通常導(dǎo)入到特定的玉米材料中作為供體，然后，通過常規(guī)回交育種技術(shù)，將特定的抗性基因從供體材料中導(dǎo)入到受體材料中。我們通常將這一過程稱為回交轉(zhuǎn)育。
02
目前通過審定的轉(zhuǎn)基因品種都是回交轉(zhuǎn)育實現(xiàn)的嗎？完成回交轉(zhuǎn)育后可以直接參試審定嗎？
目前的轉(zhuǎn)基因品種基本上都是通過回交轉(zhuǎn)育實現(xiàn)的。在回交轉(zhuǎn)育完成后，一般會獲得多個與原來受體材料農(nóng)藝性狀表現(xiàn)一致的轉(zhuǎn)基因材料，即不同穗行的轉(zhuǎn)育材料，對這些不同穗行的材料還需要進行相關(guān)的測試評估（配合力、抗性、產(chǎn)量等），不僅主要的農(nóng)藝性狀要求一致，而且最終的產(chǎn)量、抗性等也要求不比受體差，以篩選出最優(yōu)穗行用于品種審定、生產(chǎn)、制種。
03
目前有公司直接加入轉(zhuǎn)基因性狀進行新品種選育嗎？
育種家會根據(jù)自己的育種材料制定選育方案，有些育種家可能會帶著轉(zhuǎn)基因性狀來選育新材料，但需要注意的是，一是帶著轉(zhuǎn)基因性狀會掩蓋種質(zhì)本身存在的某些缺陷；二是選育的自交系將會攜帶轉(zhuǎn)基因性狀，那么這個自交系的轉(zhuǎn)化體選擇將會受一定限制，無法變換轉(zhuǎn)化體。
04
開發(fā)轉(zhuǎn)基因品種，除了委托性狀公司轉(zhuǎn)育，種子公司是否可以自行開展轉(zhuǎn)育工作呢？
種子公司可以根據(jù)自己的實際情況確定轉(zhuǎn)育的方式，既可以委托性狀公司轉(zhuǎn)育，也可由種子公司自行開展轉(zhuǎn)育工作。目前市場上應(yīng)用的多是單個轉(zhuǎn)化體，轉(zhuǎn)育操作相對簡單，種業(yè)公司需要根據(jù)自己的實際情況來確定采取哪種方式。在未來可能會有更多的轉(zhuǎn)化體相互進行疊加，那時候的轉(zhuǎn)育將變得有些復(fù)雜，對種業(yè)公司自行回交轉(zhuǎn)育的要求會增加，需要具備相應(yīng)的分子檢測能力。
05
自行轉(zhuǎn)育與委托轉(zhuǎn)育各有什么優(yōu)勢？
自行轉(zhuǎn)育與委托轉(zhuǎn)育，在我看來各有優(yōu)劣，自行轉(zhuǎn)育的優(yōu)勢體現(xiàn)在：
種業(yè)公司對己方材料的熟悉程度優(yōu)于性狀公司，對田間的表型（主要農(nóng)藝性狀）選擇更加精準，提高回交轉(zhuǎn)育的效率；
可以對轉(zhuǎn)育過程中的中間材料加以利用；
轉(zhuǎn)育后期可同步開展多種測試工作，節(jié)省一定的時間；
種業(yè)公司或育種家，會不斷的選育出新的自交系材料，自行回交轉(zhuǎn)育，可以更加靈活、及時地調(diào)整回交轉(zhuǎn)育計劃；
• 有回交轉(zhuǎn)育能力的前提下，自行回交轉(zhuǎn)育比委托轉(zhuǎn)育的費用會低一些；
委托轉(zhuǎn)育的優(yōu)勢體現(xiàn)在：
性狀公司開展轉(zhuǎn)育工作多年，有專業(yè)的轉(zhuǎn)育團隊，標準的操作流程和質(zhì)控體系，可保證回交轉(zhuǎn)育的質(zhì)量；
除了常規(guī)的轉(zhuǎn)育程序外，全程采用分子檢測技術(shù)進行跟蹤，能夠為轉(zhuǎn)化體真實性、純度、連鎖累贅、基因完整性、背景恢復(fù)率等分子指標提供保障。
06
開展自行轉(zhuǎn)育需要注意什么問題？
選擇相近血緣的供體材料，供體材料與受體目標材料血緣關(guān)系越相近，轉(zhuǎn)育效率越高，轉(zhuǎn)育時間會越短，如果供體材料與受體目標材料血緣關(guān)系較遠，建議增加回交轉(zhuǎn)育的代數(shù)，通過時間換取質(zhì)量。
噴施靶標除草劑：大北農(nóng)生物的轉(zhuǎn)化體DBN9936、DBN9858中都含有耐草甘膦除草劑基因，因此，通過噴施草甘膦，就可以達到初步篩選目標基因的效果。DBN3601T，就需要噴施草甘膦和草銨膦，兩種除草劑才能做到篩選的效果。
但是噴施目標除草劑不是萬能的，只能起到輔助篩選的作用，要想確認目標轉(zhuǎn)化體的純度、基因型等，就需要依托分子檢測。同時在選擇靶標除草劑時應(yīng)注意是否是已完成擴作登記的劑型，保證靶標除草劑的質(zhì)量。
分子檢測：分子檢測是提升轉(zhuǎn)育質(zhì)量與效率的一種重要輔助手段，由于涉及到檢測成本與檢測能力，我認為在自行轉(zhuǎn)育過程中重點考慮這些世代做下列檢測：
（1） 起始雜交：
受體材料轉(zhuǎn)基因成分檢測，受體材料應(yīng)該不含有任何轉(zhuǎn)基因成分，如果起始材料含有目標轉(zhuǎn)化體之外的轉(zhuǎn)基因成分，后續(xù)的轉(zhuǎn)育工作都將沒有意義。
受體材料DNA指紋檢測，保證受體材料的基因純合不分離，便于后續(xù)DNA指紋的比對。
（2） BCnF1：這里的n指回交代數(shù)，具體依據(jù)表型情況決定，農(nóng)藝性狀趨于一致后，進行SSR指紋檢測，SSR指紋＜2開始自交，SSR指紋≥2繼續(xù)回交；
（3） BCnF2：轉(zhuǎn)化體真實性檢測、轉(zhuǎn)化體基因型檢測（去除雜合株，保留純合株）、非目標轉(zhuǎn)化體污染檢測；
非目標轉(zhuǎn)化體污染問題：目前種業(yè)公司可能有多個轉(zhuǎn)化體，在管理過程中，這些轉(zhuǎn)化體材料很容易發(fā)生相互混雜。非目標轉(zhuǎn)化體污染問題已經(jīng)轉(zhuǎn)基因品種參試的一大痛點，轉(zhuǎn)基因品種的審定中明確規(guī)定，參試品種只能含有申報的轉(zhuǎn)化體成分，同時受體對照品種也不能含有轉(zhuǎn)基因成分。
07
如何避免轉(zhuǎn)基因的污染問題？
針對污染的問題，我認為以下幾點需要注意：
正確選擇轉(zhuǎn)化體，轉(zhuǎn)化體數(shù)量越多，各個轉(zhuǎn)化體之間的污染風險也會越大，投入的成本也會隨之提高，而最終實際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化體數(shù)量只有1-2個。轉(zhuǎn)化體的選擇實際是性狀公司的選擇，這里建議大家從轉(zhuǎn)化體的市場表現(xiàn)，市場占有率、性狀公司的后續(xù)產(chǎn)品等方面綜合考慮，選擇1-2家性狀公司，降低轉(zhuǎn)育成本，降低污染風險，完成高效轉(zhuǎn)育。
專人管理，轉(zhuǎn)基因部分工作專人管理，避免不同轉(zhuǎn)化體材料，轉(zhuǎn)版與常規(guī)版之間的混雜。
做好隔離或者錯期，為避免花粉污染及種子混雜，建議不同的轉(zhuǎn)化體單獨管理、隔離種植，空間距離不足的建議錯期種植；
花期管理，嚴格套袋與專人授粉是避免污染的關(guān)鍵操作，如果遇到跑絲露絲植株要堅決去除；建議按轉(zhuǎn)化體進行專人管理專人授粉；
分子檢測是必要手段，建議在性狀整合的關(guān)鍵世代進行非目標轉(zhuǎn)化體的污染檢測；
種子管理，從果穗收獲到播種嚴格管理，避免種子的物理混雜。
蔣志昆 北京大北農(nóng)生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品合作主管
主要從事公司性狀產(chǎn)品的許可授權(quán)以及技術(shù)服務(wù)工作，本次專訪主要為大家分析自行轉(zhuǎn)育與委托轉(zhuǎn)育各自的優(yōu)勢，供參考，如有不足，請批評指正。
如有興趣使用大北農(nóng)生物技術(shù)轉(zhuǎn)化體產(chǎn)品，歡迎與其聯(lián)系。大北農(nóng)生物技術(shù)產(chǎn)品合作部蔣志昆：16634111681。
編輯丨農(nóng)財君
聯(lián)系農(nóng)財君丨18565265490
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