文章信息
- 王琼, 郑勇奇, 周建仁.
- Wang Qiong, Zheng Yongqi, Zhou Jianren.
- 分子标记在林业植物新品种鉴别中的应用及前景
- Application of Molecular Markers in Identification of New Varieties in Forest Plants
- 林业科学, 2008, 44(6): 180-182.
- Scientia Silvae Sinicae, 2008, 44(6): 180-182.
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文章历史
- 收稿日期:2008-01-21
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作者相关文章
2. 中国林业科学研究院林业研究所 北京 100091
2. Research Institute of Forestry, Chinese Academy of Forestry Beijing 100091
植物新品种保护是知识产权保护体系的重要组成部分,实行植物新品种保护是我国加入世界贸易组织WTO的必要条件之一。与贸易有关的知识产权(TRIPS)协议规定,所有加入WTO的国家都要对植物新品种进行保护。我国于1999年4月23日正式加入国际植物新品种保护联盟(以下简称UPOV),成为该联盟的第39个成员国。
《中华人民共和国植物新品种保护条例》中规定,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,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,审批机关要进行特异性(distinctness)、一致性(uniformity)和稳定性(stability)(简称DUS)审查(UPOV,2003)。《中华人民共和国植物新品种保护条例》规定,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,除可以预见的变异外,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,其相关的特征或者特性保持不变。DUS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,对于树木新品种的DUS测试有时需要较长测试周期,有的性状如木材密度、果实性状因所需测试周期过长,而使DUS测试在实际中难以实现。随着分子标记的迅速发展,其在植物遗传学研究方面得到广泛应用。
近年来,UPOV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,UPOV的《分子标记测试指南总则》即将获准通过。在植物新品种保护领域中,分子标记正被不断应用到植物新品种的鉴别。
1 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,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1998杨’、‘天演1999杨’、‘天演2000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DUS审察。专家组经认真、客观、公正的审查后认为,其中3个品种具有特异性、一致性、稳定性,通过了实质审查;其余2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,并且申请品种生长地点分别在新疆、内蒙古,相隔较远,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,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5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4个共显性SSR标记(ORNL-394,ORNL-288,ORNL-287,ORNL-365),分析6个无性系品种,结果见图 11)。‘碧玉杨’与‘碧云杨’不同,两无性系的标记ORNL-365扩增谱带不同。4个天演杨品种(包括另外一个亲本品种‘天演杨’)不同:标记ORNL-394和ORNL-288表明‘天演1999杨’与其他3个品种不同;标记ORNL-287表明‘天演2000杨’与‘天演1998杨’以及‘天演杨’不同;标记ORNL-365表明‘天演1998杨’与‘天演杨’不同。标记ORNL-365表明‘碧云杨’与天演系列的无性系不同,同时也表明‘碧玉杨’与‘天演2000杨’不同;4个标记均表明‘碧玉杨’与‘天演1999杨’不同;标记ORNL-287表明‘碧玉杨’与‘天演1998杨’不同。总之,根据4个SSR标记的分析结果,6个杨树品种互不相同。
1) 国家林业局植物新品种保护办公室, 申请号为20010003、20010004号植物新品种权审查文件。
可见,分子标记的方法既为专家的实质审查提供了有力的依据,也进一步验证了专家的实质审查结果。
2 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,整体来说全社会对植物新品种权的保护意识还不强,由于经济利益的驱使,侵权案件时有发生。不过近些年来,随着相关法规的逐步完善,植物新品种保护的执法力度得到加强。《中国知识产权年鉴》的统计数据表明,截止2004年底,法院已受理植物新品种权纠纷案件460起,已结案433起,结案比例达94.1%。
《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》第四条第一款规定,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(DNA检测)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,后者是指基因指纹图谱检测(DNA检测)、同工酶标记和种子贮藏蛋白指纹图谱检测等。一般认为,利用分子标记检测具有快捷、方便、成本低的优点。在UPOV框架下,虽然田间观察检测是最根本的方法,但田间观察检测需要的时间长,植物的生长周期从一年到几年,甚至几十年不等,使品种权人的权益得不到及时保护,从而失去植物新品种保护的意义。实践中,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(雪玉玲,2007)。目前为止,林业上的侵权案件甚少,一旦有,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,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,委托专业鉴定机构抽样提取玉米果穗,采用DNA指纹分析来检测玉米品种间的差异性,利用20对引物对送检样品的72个特征谱带与另一标准品种的72个特征谱带进行检测、比较,结果72个特征谱带均相同,鉴定结论为送检样品与标准品种属于同一品种(雪玉玲,2007)。
3 分子标记在植物新品种保护领域的应用前景近20年来,分子标记在世界范围迅速发展,同工酶、等位酶或DNA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,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,在植物遗传研究中得到了广泛应用。正如本文所举的进行DUS审查时采用分子标记作为辅助手段来提供证据的例子,SSR标记已经成功地鉴别了杨树无性系品种。此外,同工酶标记也被用于鉴别其他树种的品种(Zheng et al., 2007)。目前,SSR和ISSR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,但大多数主要应用于农作物与果树,用于树木品种鉴别的案例较少,这可能是由于树木新品种的培育需要更长的时间,与农作物相比,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,为植物新品种鉴别提供一些补充证据,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,今后观赏树木品种申报数量将不断增加,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方面的应用潜力巨大(Zheng et al., 2007)。
我国目前加入的是UPOV 1978年文本公约。截止2007年底,UPOV的65个成员国中,40个实行1991年文本,24个实行1978年文本,1个实行61/72文本。已加入UPOV的日本、中国、韩国、新加坡、越南5个亚洲国家中,只有中国是实行1978年文本,其他4国实行1991年文本。而且自1998年4月24日后交存加入书的国家,只能加入UPOV 1991年文本公约。近些年,国际上也不断施压希望我国能早日加入1991年文本公约,加入1991年文本公约是大势所趋。1991年文本公约比1978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。1991年文本规定,由受保护品种突变、回交或基因导入等派生得到的品种,没有原品种权人许可,不得利用该保护品种。因此,一旦实行1991年文本,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2个植物新品种分子测试实验室,积极推进分子标记研究,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(同工酶)和分子标记(DNA),研制分子标记测试指南,构建树木品种分子标记描述数据库等,为新品种测试与鉴定提供辅助信息。尽管分子标记在DUS测试和品种分子性状描述方面具有巨大潜力,但要最终正式作为UPOV认可的测试手段,还有许多工作要做(Zheng et al., 2007)。
雪玉玲. 2007. 植物新品种权保护和制度需求[EB/OL]. [2007-09-12]. http://www.ciplawyer.com/article1.asp?articleid=2676.
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UPOV. 2003. Act 1991 of International Convention for the Protection of New Varieties of Plants. Geneva: International Union for the Protection of New Varie ties of Plants.
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Zheng Y Q, Zhang C H, Wang Q, et al. 2007. Application of biochemical and molecular techniques in forest trees in China [EB/OL]. [2007-04-20]. http://www.upov.int/restrict/bmt_cropsubgroups/docs/bmt_two_rose_2_2.pdf.
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