回交轉育

      是轉基因品種培育的必經途徑

      過程中有哪些注意事項？

      如何確保回交轉育后不“走形變樣”？

      如何避免轉基因污染？

      農財君專訪了北京大北農生物技術有限公司產品合作部產品合作主管蔣志昆，來看看他怎么說。

      01

      為什么要進行回交轉育？

      在轉基因生物育種過程中，抗性基因通常導入到特定的玉米材料中作為供體，然后，通過常規回交育種技術，將特定的抗性基因從供體材料中導入到受體材料中。我們通常將這一過程稱為回交轉育。

      02

      目前通過審定的轉基因品種都是回交轉育實現的嗎？完成回交轉育后可以直接參試審定嗎？

      目前的轉基因品種基本上都是通過回交轉育實現的。在回交轉育完成后，一般會獲得多個與原來受體材料農藝性狀表現一致的轉基因材料，即不同穗行的轉育材料，對這些不同穗行的材料還需要進行相關的測試評估（配合力、抗性、產量等），不僅主要的農藝性狀要求一致，而且最終的產量、抗性等也要求不比受體差，以篩選出最優穗行用于品種審定、生產、制種。

      03

      目前有公司直接加入轉基因性狀進行新品種選育嗎？

      育種家會根據自己的育種材料制定選育方案，有些育種家可能會帶著轉基因性狀來選育新材料，但需要注意的是，一是帶著轉基因性狀會掩蓋種質本身存在的某些缺陷；二是選育的自交系將會攜帶轉基因性狀，那么這個自交系的轉化體選擇將會受一定限制，無法變換轉化體。

      04

      開發轉基因品種，除了委托性狀公司轉育，種子公司是否可以自行開展轉育工作呢？

      種子公司可以根據自己的實際情況確定轉育的方式，既可以委托性狀公司轉育，也可由種子公司自行開展轉育工作。目前市場上應用的多是單個轉化體，轉育操作相對簡單，種業公司需要根據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化體相互進行疊加，那時候的轉育將變得有些復雜，對種業公司自行回交轉育的要求會增加，需要具備相應的分子檢測能力。

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      自行轉育與委托轉育各有什么優勢？

      自行轉育與委托轉育，在我看來各有優劣，自行轉育的優勢體現在：

      種業公司對己方材料的熟悉程度優于性狀公司，對田間的表型（主要農藝性狀）選擇更加精準，提高回交轉育的效率；

      可以對轉育過程中的中間材料加以利用；

      轉育后期可同步開展多種測試工作，節省一定的時間；

      種業公司或育種家，會不斷的選育出新的自交系材料，自行回交轉育，可以更加靈活、及時地調整回交轉育計劃；

      • 有回交轉育能力的前提下，自行回交轉育比委托轉育的費用會低一些；

      委托轉育的優勢體現在：

      性狀公司開展轉育工作多年，有專業的轉育團隊，標準的操作流程和質控體系，可保證回交轉育的質量；

      除了常規的轉育程序外，全程采用分子檢測技術進行跟蹤，能夠為轉化體真實性、純度、連鎖累贅、基因完整性、背景恢復率等分子指標提供保障。

      06

      開展自行轉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系越相近，轉育效率越高，轉育時間會越短，如果供體材料與受體目標材料血緣關系較遠，建議增加回交轉育的代數，通過時間換取質量。

      噴施靶標除草劑：大北農生物的轉化體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注意是否是已完成擴作登記的劑型，保證靶標除草劑的質量。

      分子檢測：分子檢測是提升轉育質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：

      受體材料轉基因成分檢測，受體材料應該不含有任何轉基因成分，如果起始材料含有目標轉化體之外的轉基因成分，后續的轉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DNA指紋的比對。

      （2） BCnF1：這里的n指回交代數，具體依據表型情況決定，農藝性狀趨于一致后，進行SSR指紋檢測，SSR指紋＜2開始自交，SSR指紋≥2繼續回交；

      （3） BCnF2：轉化體真實性檢測、轉化體基因型檢測（去除雜合株，保留純合株）、非目標轉化體污染檢測；

      非目標轉化體污染問題：目前種業公司可能有多個轉化體，在管理過程中，這些轉化體材料很容易發生相互混雜。非目標轉化體污染問題已經轉基因品種參試的一大痛點，轉基因品種的審定中明確規定，參試品種只能含有申報的轉化體成分，同時受體對照品種也不能含有轉基因成分。

      07

      如何避免轉基因的污染問題？

      針對污染的問題，我認為以下幾點需要注意：

      正確選擇轉化體，轉化體數量越多，各個轉化體之間的污染風險也會越大，投入的成本也會隨之提高，而最終實際應用的轉化體數量只有1-2個。轉化體的選擇實際是性狀公司的選擇，這里建議大家從轉化體的市場表現，市場占有率、性狀公司的后續產品等方面綜合考慮，選擇1-2家性狀公司，降低轉育成本，降低污染風險，完成高效轉育。

      專人管理，轉基因部分工作專人管理，避免不同轉化體材料，轉版與常規版之間的混雜。

      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鍵操作，如果遇到跑絲露絲植株要堅決去除；建議按轉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鍵世代進行非目標轉化體的污染檢測；

      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  北京大北農生物技術有限公司產品合作主管

      主要從事公司性狀產品的許可授權以及技術服務工作，本次專訪主要為大家分析自行轉育與委托轉育各自的優勢，供參考，如有不足，請批評指正。

      如有興趣使用大北農生物技術轉化體產品，歡迎與其聯系。大北農生物技術產品合作部蔣志昆：16634111681。

      編輯丨農財君

      聯系農財君丨18565265490

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