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Application of Molecular Markers in Identification of New Varieties in Forest Plants

分子标记在林业植物新品种鉴别中的应用及前景



全 文 :第 ww卷 第 y期
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林 业 科 学
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分子标记在林业植物新品种鉴别中的应用及前景
王 琼t 郑勇奇u 周建仁t
kt1 国家林业局植物新品种保护办公室 北京 tssztw ~ u1中国林业科学研究院林业研究所 北京 tsss|tl
摘 要 } 在对林业植物新品种的鉴别中 o对于有异议的品种 o采用分子标记作为辅助手段去鉴别 ~法院审理植物
新品种权纠纷案件时 o作为判案证据 o采用分子标记鉴别是快速而有效的途径 ∀分子标记在植物品种特异性 !特别
是无性繁殖的无性系品种的鉴别上有广阔前景 ∀一旦我国实行国际植物新品种保护公约 t||t年文本 o分子标记将
作为必要方法应用于某些实质性派生品种的鉴别 ∀
关键词 } 分子标记 ~植物新品种保护 ~品种鉴别
中图分类号 }≥zt{1wy ~≥zuu 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kuss{lsy p st{s p sv
收稿日期 }uss{ p st p ut ∀
Αππλιχατιον οφ Μολεχυλαρ Μαρκερσιν Ιδεντιφιχατιον οφ Νεω ς αριετιεσ
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植物新品种保护是知识产权保护体系的重要组成部分 o实行植物新品种保护是我国加入世界贸易组织
• ג的必要条件之一 ∀与贸易有关的知识产权kוŒ°≥l协议规定 o所有加入 • ג的国家都要对植物新品种
进行保护 ∀我国于 t|||年 w月 uv日正式加入国际植物新品种保护联盟k以下简称 ˜°’∂l o成为该联盟的第
v|个成员国 ∀
5中华人民共和国植物新品种保护条例6中规定 o植物新品种是指经过人工培育的或者对发现的野生植
物加以开发 o具备新颖性 !特异性 !一致性和稳定性并有适当命名的植物品种 ∀植物新品种的培育人依法获
得品种权后可受到法律的保护 ∀要鉴别申请品种是否是植物新品种 o审批机关要进行特异性k§¬¶·¬±¦·±¨ ¶¶l !
一致性k∏±¬©²µ°¬·¼l和稳定性k¶·¤¥¬¯¬·¼lk简称 ⁄˜≥l审查k˜°’∂ oussvl ∀ 5中华人民共和国植物新品种保护条
例6规定 o授予品种权的植物新品种应当具备特异性 !一致性 !稳定性 ∀特异性是指申请品种权的植物新品种
应当明显区别于在递交申请以前已知的植物品种 ~一致性是指申请品种权的植物新品种经过繁殖 o除可以
预见的变异外 o其相关的特征或者特性一致 ~稳定性是指申请品种权的植物新品种经过反复繁殖后或者在
特定繁殖周期结束时 o其相关的特征或者特性保持不变 ∀ ⁄˜≥测试是通过比较申请品种与对照品种的形态
特征来判断是否具备以上三性 ∀然而 o对于树木新品种的 ⁄˜≥测试有时需要较长测试周期 o有的性状如木
材密度 !果实性状因所需测试周期过长 o而使 ⁄˜≥测试在实际中难以实现 ∀随着分子标记的迅速发展 o其在
植物遗传学研究方面得到广泛应用 ∀
近年来 o˜°’∂ 积极协调成员国在分子标记选择 !植物材料类型 !实验方法等方面进行标准化及数据库
的研究和应用 ∀经各成员国专家的多轮研讨修订 o˜°’∂ 的5分子标记测试指南总则6即将获准通过 ∀在植
物新品种保护领域中 o分子标记正被不断应用到植物新品种的鉴别 ∀
t 分子标记作为辅助手段在植物新品种实质审查中的应用
对于有异议的申请品种 o在进行实质审查时可采用分子标记作为辅助手段来提供证据 ∀以下是国家林
业局植物新品种保护办公室在实质审查中应用分子标记的一个案例 ∀
杨树品种−天演 t||{杨. !−天演 t|||杨. !−天演 usss杨.的申请人与杨树品种−碧玉杨. !−碧云杨. 的申
请人均对对方品种提出异议 ∀审批机关组织有关专家到实地进行了 ⁄˜≥审察 ∀专家组经认真 !客观 !公正
的审查后认为 o其中 v个品种具有特异性 !一致性 !稳定性 o通过了实质审查 ~其余 u个品种需进一步加以鉴
别 ∀审批机关考虑到申请人间互有异议 o并且申请品种生长地点分别在新疆 !内蒙古 o相隔较远 o存在因为不
同的地理环境 !气候条件 !土壤条件使同一品种表现出不同的形态特征的可能性 ∀因此 o国家林业局植物新
品种保护办公室决定由国家林业局南方植物新品种分子测定实验室采用分子标记对这 x个申请品种和另一
个相关的杨树亲本品种−天演杨.加以鉴别 ∀
该实验共利用了 w个共显性 ≥≥• 标记k’• ‘2v|w o’• ‘2u{{ o’• ‘2u{z o’• ‘2vyxl o分析 y个无性系品
种 o结果见图 ttl ∀ −碧玉杨. 与−碧云杨. 不同 o两无性系的标记 ’• ‘2vyx扩增谱带不同 ∀w个天演杨品种
k包括另外一个亲本品种−天演杨. l不同 }标记 ’• ‘2v|w和 ’• ‘2u{{表明−天演 t|||杨.与其他 v个品种不
同 ~标记 ’• ‘2u{z表明−天演 usss杨.与−天演 t||{杨.以及−天演杨.不同 ~标记 ’• ‘2vyx表明−天演 t||{
杨.与−天演杨.不同 ∀标记 ’• ‘2vyx表明−碧云杨. 与天演系列的无性系不同 o同时也表明−碧玉杨. 与−天
演 usss杨.不同 ~w个标记均表明−碧玉杨. 与−天演 t|||杨. 不同 ~标记 ’• ‘2u{z表明−碧玉杨. 与−天演
t||{杨.不同 ∀总之 o根据 w个 ≥≥• 标记的分析结果 oy个杨树品种互不相同 ∀
可见 o分子标记的方法既为专家的实质审查提供了有力的依据 o也进一步验证了专家的实质审查结果 ∀
tl 国家林业局植物新品种保护办公室 o申请号为 usstsssv !usstsssw号植物新品种权审查文件 ∀
图 t y个杨树品种的 ≥≥• 标记带谱
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t1−碧云杨. −…¬¼∏±. ~u1−碧玉杨. −…¬¼∏. ~v1−天演 usss杨. −׬¤±¼¤± usss. ~w1−天演 t|||杨. −׬¤±¼¤± t|||. ~
x1−天演 t||{杨. −׬¤±¼¤± t||{. ~y1−天演杨. −׬¤±¼¤±. ~  q分子量标记 ≥·¤±§¤µ§°¤µ®¨µq
u 分子标记作为专业鉴定方法在植物新品种权纠纷司法鉴定中的应用
我国植物新品种保护事业起步较晚 o整体来说全社会对植物新品种权的保护意识还不强 o由于经济利益
的驱使 o侵权案件时有发生 ∀不过近些年来 o随着相关法规的逐步完善 o植物新品种保护的执法力度得到加
强 ∀ 5中国知识产权年鉴6的统计数据表明 o截止 ussw年底 o法院已受理植物新品种权纠纷案件 wys起 o已结
案 wvv起 o结案比例达 |w1t h ∀
5最高人民法院关于审理侵犯植物新品种权纠纷案件具体应用法律问题的若干规定6第四条第一款规
定 o对侵犯植物新品种权纠纷案件涉及的专门性问题可采取田间观察 !基因指纹图谱k⁄‘„检测l等方法检
测 ∀目前关于侵权认定的专业鉴定方法主要有田间观察检测和分子标记检测 o后者是指基因指纹图谱检测
k⁄‘„检测l !同工酶标记和种子贮藏蛋白指纹图谱检测等 ∀一般认为 o利用分子标记检测具有快捷 !方便 !
成本低的优点 ∀在 ˜°’∂ 框架下 o虽然田间观察检测是最根本的方法 o但田间观察检测需要的时间长 o植物
的生长周期从一年到几年 o甚至几十年不等 o使品种权人的权益得不到及时保护 o从而失去植物新品种保护
的意义 ∀实践中 o法院在审理植物新品种权纠纷案件时基本上采用分子标记的鉴别结果作为判案依据k雪玉
玲 ousszl ∀目前为止 o林业上的侵权案件甚少 o一旦有 o在技术条件成熟的条件下可采用分子标记进行鉴别 ∀
在农业植物新品种权纠纷案件中 o分子标记鉴别已成功应用于多个案件 ∀兰州市中级人民法院在审理
一个玉米新品种权纠纷案件时 o委托专业鉴定机构抽样提取玉米果穗 o采用 ⁄‘„指纹分析来检测玉米品种
t{t 第 y期 王 琼等 }分子标记在林业植物新品种鉴别中的应用及前景
间的差异性 o利用 us对引物对送检样品的 zu个特征谱带与另一标准品种的 zu个特征谱带进行检测 !比较 o
结果 zu个特征谱带均相同 o鉴定结论为送检样品与标准品种属于同一品种k雪玉玲 ousszl ∀
v 分子标记在植物新品种保护领域的应用前景
近 us年来 o分子标记在世界范围迅速发展 o同工酶 !等位酶或 ⁄‘„等遗传标记被广泛用于植物的遗传
学研究 ∀由于这些遗传标记不受表现型与环境的影响 o标准化分析操作和所需分析时间短 !可迅速获得分析
结果等优点 o在植物遗传研究中得到了广泛应用 ∀正如本文所举的进行 ⁄˜≥审查时采用分子标记作为辅助
手段来提供证据的例子 o≥≥• 标记已经成功地鉴别了杨树无性系品种 ∀此外 o同工酶标记也被用于鉴别其他
树种的品种k«¨ ±ª ετ αλqousszl ∀目前 o≥≥• 和 Œ≥≥• 标记在植物新品种鉴别中应用广泛 ∀
尽管分子标记在我国已经广泛应用于植物遗传研究与植物品种司法鉴定 o但大多数主要应用于农作物
与果树 o用于树木品种鉴别的案例较少 o这可能是由于树木新品种的培育需要更长的时间 o与农作物相比 o树
木新品种申请授权数量要少得多的原因 ∀目前分子标记仅被作为辅助手段 o为植物新品种鉴别提供一些补
充证据 o还没有正式作为植物新品种保护体系的新品种测试手段 ∀随着观赏树木市场的日益发展和扩大 o今
后观赏树木品种申报数量将不断增加 o分子标记在植物品种特异性 o特别是无性繁殖的无性系品种的鉴别方
面的应用潜力巨大k«¨ ±ª ετ αλqousszl ∀
我国目前加入的是 ˜°’∂ t|z{年文本公约 ∀截止 ussz年底 o˜°’∂ 的 yx个成员国中 ows个实行 t||t年
文本 ouw个实行 t|z{年文本 ot个实行 ytΠzu文本 ∀已加入 ˜°’∂ 的日本 !中国 !韩国 !新加坡 !越南 x个亚洲
国家中 o只有中国是实行 t|z{年文本 o其他 w国实行 t||t年文本 ∀而且自 t||{年 w月 uw日后交存加入书
的国家 o只能加入 ˜°’∂ t||t年文本公约 ∀近些年 o国际上也不断施压希望我国能早日加入 t||t年文本公
约 o加入 t||t年文本公约是大势所趋 ∀t||t年文本公约比 t|z{年文本公约在新品种保护范围 !保护期限 !
农民自繁自用 !育种者权益 !繁殖材料或收获物 !加工产品 !实质性派生品种等诸多方面对品种权有更强的保
护 ∀t||t年文本规定 o由受保护品种突变 !回交或基因导入等派生得到的品种 o没有原品种权人许可 o不得
利用该保护品种 ∀因此 o一旦实行 t||t年文本 o分子标记将应用于某些实质性派生品种的鉴别 ∀
国家林业局植物新品种保护办公室现已建立了 u个植物新品种分子测试实验室 o积极推进分子标记研
究 o为将来在植物新品种保护领域中的应用奠定基础 ∀目前主要为不同树木种类筛选合适的生化标记k同工
酶l和分子标记k⁄‘„l o研制分子标记测试指南 o构建树木品种分子标记描述数据库等 o为新品种测试与鉴定
提供辅助信息 ∀尽管分子标记在 ⁄˜≥测试和品种分子性状描述方面具有巨大潜力 o但要最终正式作为
˜°’∂ 认可的测试手段 o还有许多工作要做k«¨ ±ª ετ αλqousszl ∀
参 考 文 献
雪玉玲 qussz1 植物新品种权保护和制度需求≈∞…Π’  q≈ussz p s| p tu  q«·³}ΠΠººº q¦¬³¯¤º¼¨ µq¦²°Π¤µ·¬¦¯ t¨1¤¶³‚ ¤µ·¬¦¯ ¬¨§€ uyzy q
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k责任编辑 徐 红l
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