科创中国

行业领域

农、林、牧、渔业

需求背景

玉米是全球第一大作物也已成为我国第一大作物，在我国农业生产中具有重要地位；番茄为种植面积最大和产值较高的蔬菜，在保障市民菜篮子供应中起到了重要作用。基于已有分子鉴定研究基础，以玉米和番茄为例，建立高中低不同通量纯度分子鉴定技术体系；起草玉米、番茄纯度分子鉴定的技术规范；为种业领域提供纯度分子鉴定服务；培植一批具有种子纯度分子检测能力的专业人才；推动农作物种子分子检测技术的发展，推动种业硅谷建设和科技创新中心建设。

在鉴定工作中建立一个实验成本低、准确、快捷的玉米种子纯度鉴定技术十分有必要。本研究阐述了目前几种常规检验技术的原理和过程，并对分子检测技术进行了简述，一方面使读者快速、全面地了解玉米纯度检验技术，使技术得到推广应用。一方面通过对比几种检验技术，特别是对目前通用的一些方法的重演性、适用性、可操作性、经济性的比较分析，针对不同检验目的和要求，建立具有时效性强、准确性高的种子检验标准方法，并就现有的玉米种子检测技术提出改进和建议。

需解决的主要技术难题

在种子纯度鉴定领域还没有比较全面、智能的仪器设备，只能通过传统的鉴定方法，依赖检测员的判断。通过对常见玉米种子鉴定方法的对比的分析，建议各单位和研究机构结合实际情况，因地制宜，加强对各种检验技术的综合应用，建立科学、规范的鉴定程序，选择更为有效、经济的方法。在依赖鉴定者主观判断的现状下，玉米种子纯度鉴定领域迫切需要建立的标准数据库。把主要玉米品种的形态特征图谱及蛋白质、同工酶、DNA指纹图谱录入数据库，利用人工智能识别、分析，使鉴定过程更加简便、快捷，使鉴定结果更加准确。近年来，我国有在种子纯度鉴定中使用生化指纹图谱分析的案例，大大的提高了玉米品种纯度鉴定的工作效率。另外，对于优势玉米品种，建立标准数据库不仅可以有效控制种子质量，不仅可以防止假冒伪劣产品流入市场，又可以保护玉米品种权和广大农民的利益。

期望实现的主要技术目标

（1）建立了市场上主推玉米品种 300 份、番茄品种 100 份基础位点的指纹数据。（2）根据多平台、大量样本的试验评估结果，集合对主推品种指纹数据的分析，确定适合于中国玉米、番茄种子纯度鉴定的核心SSR、SNP标记位点组合。（3）基于玉米、番茄核心SSR、SNP标记位点，优化和完善高中低不同通量的试验流程；基于 SNP 标记建立玉米、番茄通量高、成本低的纯度鉴定技术规范 2 套，并编写了玉米、番茄纯度鉴定 SSR 标记法的标准稿件。（4）实现玉米、番茄纯度鉴定，高通量检测，数据通量达到每天 8 万个数据点以上，单个数据点成本在 *** 元以内；中通量检测技术，数据通量达到每天 2 万个数据以上，单个数据成本在 *** 元以内。（5）通过技术培训、专题讲座、技术实习等多种形式，技术成果在检测机构、企业进行培训，累计培训 500 人次以上，累计在50多家单位开展技术服务。（6）为种业领域提供玉米、番茄分子鉴定技术服务2000份以上。

需求解析

解析单位：“科创中国”乡村振兴（自然资源价值保育）科技服务团（中国国土经济学会） 解析时间：2022-11-08

柳忠勤

中国国土经济学会

理事长

综合评价

玉米种子纯度鉴定在农业生产中占有十分重要的地位，其内容包括品种真实性鉴定和品种纯度检验两方面。目前，玉米种子纯度检验己从传统鉴定法发展到了技术难度较大的分子检测水平，但是在实际操作中真正推广应用的方法很少。传统的形态学鉴定法主要根据肉眼可见的形态特征、生物学特性进行鉴定，其包括种子形态鉴定、幼苗形态鉴定和小区种植鉴定。 形态鉴定法非常直观，但是由于植株形态受许多因素的影响，具有一定的局限性。由于种质资源共享化，育种家利用有限的优良品种培育自交系，且多数性状易受种植环境和栽培条件的影响，仅靠形态征不能准确鉴定种子纯度，其中，小区种植鉴定是一种较准确的方法，也是种子贸易纠纷中的重要依据，但是种植与鉴定过程中需要严格、规范的操作，有很大的改进空间，近年来已普遍采用温室、人工气候室和异地种植。另外，小区种植法检验周期长，为避免损失，在种子销售及播种之前仍然有必要对种子进行准确、快速的纯度鉴定，主要使用生化鉴定法和分子标记检测技术。 农作物种子纯度分子检测技术与传统田间检测相比，缩短检测周期，提高检测效率，降低单个样本检测人力物力及财力投入。为农业管理部门提供经济有效的检测手段，极大节省人财物资

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