在种业振兴和生物育种技术飞速发展的背景下,植物品种鉴定在农业知识产权保护、品种权确认以及育种效率提升等方面扮演着至关重要的角色。传统方法(如形态学观察、SSR或SNP标记)往往难以同时满足高通量、高精度和低成本的需求,而多核苷酸多态性(Multi-Nucleotide Polymorphism,MNP)分子标记技术凭借其在这些方面的优势,已经成为现代植物品种鉴定的新工具。
MNP标记法由江汉大学彭海教授团队自主研发,该标记检测的准确率高达99.98%以上,是继简单重复序列(SSR)标记法和单核苷酸多态性(SNP)标记法之后的,植物品种鉴定第三个国家标准(GB/T38551-2020),也是我国首个包括实质性派生品种判定的国家标准。
·什么是MNP标记?·
MNP是一组长度小于300bp的基因组片段内的多个分散的SNP。MNPs标记的开发目的是针对目标物种进行品种鉴别,鉴别力的大小取决于标记的多态性、标记的数量和基因分型的准确性。
相较于传统的SSR和SNP标记法,MNP标记法具备更高的多态性和更强的物种区分能力,能够有效提升植物品种的鉴定精度和效率。实现了从“模糊识别”到“基因指纹锁”的精准度识别。
·MNP标记技术原理·
基因组内存在许多的SNP位点,将这些不同SNP位点的等位基因型组合起来,用于区分不同的个体DNA,也就是为品种构建一个DNA身份证(也叫DNA指纹)。当用多个个体的MNP位点构成具体物种的MNP标记位点数据库后,鉴定新材料时只需要将待测样品DNA和混合MNP标记引物在一次PCR体系中扩增,并利用二代测序检测扩增出的这些位点的序列即可,所以检测的实际操作非常便捷。
MNP标记法能从分子水平上,对原种子与对照种子进行检测,快速无误确定其身份。在品种真实性鉴定中,检测的标记位点越多,鉴定结果就越精准。MNP技术一次性可检测多达317到1042个标记,每个标记准确率高达99.98%以上,相当于精准观察了大量作物形状,有效解决传统方法因遗传背景相似导致的“误判”难题。
图 MNP标记原理图
·MNP标记技术应用范围·
1.品种权保护
随着《种子法》修订与品种权纠纷案件增多,MNP法凭借其司法认可的鉴定效力,成为品种权侵权判定的核心依据。
2.加速植物育种
在杂交育种中,MNP法可快速筛选优势亲本、鉴定杂交后代纯度,通过MNP标记锁定优良性状基因簇,有效提升育种效率。
3.提升种子质量管控
针对种子生产环节的机械混杂或人为掺假问题,MNP法可批量检测种子真实性。有效杜绝假种子流入市场。
4.种质资源管理:新品种鉴定
MNP法可高效解析其遗传多样性,助力挖掘抗逆、高产等稀有等位基因。高效筛选性状相关(例如抗旱性)突出的核心种质,为品种改良提供关键资源。同时将得到的品种MNP“身份证”与数据库进行比对,如有超过8% MNP标记不同,那么其大概率是一个具有创新性的新品种。
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目前MNP标记法已得到广泛应用,也有不少老师以MNP标记为主要内容拿到了大量的项目经费并发表了相关文章。如果您手里有自然群体材料或者做过GWAS分析等都可以进一步开发MNP标记数据库。
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