国家建种子检测实验室 填补种子分子检测空白
中国化工仪器网,2013-07-25
编者按：识别真假种子是农作物生产的关键，发改委、弄业务加大力度支持农作物种子质量分子检测建设，投资245万元支持兵团建设种子检测实验室，开展农作物种子质量分子检测项目建设，以填补兵团无种子分子检测的空白。
近年来，兵团职工群众在市场上买到假种子后，往往束手无策。为切实提高兵团种植业良种繁育水平，促进农业结构战略性调整和职工群众增收，兵团借助国家加大种子分子检测项目建设力度的契机，及时申请资金建设种子分子检测中心并获得批准。
据悉，兵团种子分子检测项目资金将用于改造建设实验室250平方米、标准样品库50平方米、购置质量分子检测仪器设备48台（套）。该项目建设，对提高兵团种子质量检验检测技术水平具有重要意义。
检测实验室建成后，可有效提高兵团种子监管能力和水平，杜绝假冒伪劣种子进入市场，从根本上保障职工群众的切身利益，同时，也可保护新品种的知识产权，为科研人员验证种子纯度等指标提供有力支持。
农作物种子检测方法
种子质量检测一般包括净度、纯度、生活力、活力、抗逆性、损伤等方面，除了采用常规的发芽率、发芽势、活力指数、生体染色等方法以外，在细胞学、形态学、物理学、化学、分子生物学等领域还有一些特殊检验方法，对于特定作物类型，有时会得到比较理想的检验效果。
软X射线造影法
当用某些重金属元素的盐溶液如BaCl2、BaSO4溶液浸渍种子时，凡具生活力的种子，其细胞不吸收这些重金属离子；而失去生活力的种子，由于细胞膜丧失选择吸收功能，重金属离子就会渗入种子内部。
当用软X射线照射时，凡渗入了重金属离子的种子细胞对射线有较强的吸收力，从而在透视摄影片上出现明显的阴影，与正常种子形成强烈的对比度。借此检验种子活力的方法称之软X射线造影法。
操作步骤一般包括：种子软化膨润——造影剂处理——干燥种子——摄影——影检等。迄今，已用该法对小麦、玉米、黄瓜等十余种作物成功地进行了种子活力检测，该法快速、准确、不受种子休眠限制，又不伤害种子，但需一定设备。应用此法的关键在于造影剂种类、浓度、处理时间的选择。
电泳分析技术
蛋白质包括同工酶都是基因表达的产物，可以直接反映生物间的遗传差异和系统发育过程中的遗传变异。由于蛋白质或同工酶都是带电荷的大分子，在琼脂介质里建立一个电磁场，这种带电粒子便可在电场中泳动，由于蛋白质或同工酶分子的形状、大小不同，电荷数量以及性质也有较大差异，因此在一定种类和一定浓度的凝胶中其泳动速度也不相同，电泳结束后，它们就分别泳动到不同位置，通过染色可把这种迁移率不同的现象显示出来。
任一品种的蛋白质或同工酶条带数目、位置和颜色深浅等构成该品种的“指纹”特征。因此可利用蛋白质或同工酶电泳分析技术进行种子的亲子鉴定以及真伪鉴定。该法速度快、准确度高。
从70年代后期到现在，国内外已在玉米、大麦、小麦、水稻、大豆、蚕豆、棉花、向日葵等农作物以及10多种蔬菜作物上成功地进行了品种纯度鉴定。约有30多种同工酶得到了应用，主要包括酯酶（EST）、磷酸葡萄糖异构酶、磷酸葡萄糖变位酶×苹果酸脱氢酶（MDH）、乙醇脱氢酶（ADH）、过氧化物酶（POD）、酸性磷酸酶、淀粉酶、异柠檬酸脱氢酶等。
电泳方法使用初期主要是利用淀粉凝胶电泳（SGE），随后是聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）和十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE），然后是等电聚焦电泳技术的迅速发展，可以说几乎所有的电泳方法都在种子纯度检测中有过应用。
RFLP及RAPD等分子指纹检测技术
RFLP即DNA限制性片段长度多态性。限制性内切酶能把大分子DNA降解成许多长度不等的小片段，所产生的DNA片段的数目和各个片段长度反映了限制性内切酶酶切位点在DNA分子上的分布。品种不同时，等位基因之间碱基种类及排列顺序有差异。DNA经各种限制性内切酶消化后所产生的长度不等的片段经电泳后按分子量大小分离开，并原位转移到硝酸纤维素膜上，再用放射性同位素标记的一些DNA片段作为探针进行Southern杂交，经放射自显影即可观察分析待测片段的同源性。据此可检测作物品种纯度或变异。
该法程序繁琐，价格昂贵，又需同位素，因此仅在云杉等少数作物上应用过。RAPD即随机扩增的多态性DNA，它建立在PCR基础之上，通过设计或选择单个或多个随机引物，以待测作物品种种子DNA为模板进行PCR扩增，引物与模板DNA有特定的结合位点，这些结合位点在某些区域的分布符合PCR扩增条件，就能扩增出DNA片段，品种不同时，这些特定区域中的碱基种类及序列有差异，特异结合位点的数量和位置发生相应的变化，PCR扩增产物会增加、减少或发生分子量的改变。
据此可检测作物品种纯度。该法比RFLP速度快，程序简单，加之引物通用、准确度高，又不需同位素，因此在种子纯度鉴测中显示了广阔的应用前景。迄今，在花椰菜、小白菜、西瓜、马铃薯、大豆、荞麦、小麦、茄子等多种作物上，利用RAPD技术检测种子纯度都已取得成功。
