■檢測(cè)靈敏度高 ■檢測(cè)周期短 ■檢測(cè)穩(wěn)定性強(qiáng) ■檢測(cè)成本低
專利技術(shù)為番茄快速“體檢”
本報(bào)記者 張曉東 通訊員 趙秀林
科研團(tuán)隊(duì)
2010年6月12日，甘肅檢驗(yàn)檢疫局技術(shù)中心外繁種子檢疫重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室一項(xiàng)技術(shù)發(fā)明———檢測(cè)番茄潰瘍病菌的巢式NEST-PCR試劑盒獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利授權(quán)。
這項(xiàng)凝聚著技術(shù)人員心血、耗時(shí)3年的實(shí)用新型專利，揭開(kāi)了該局外繁種子檢疫重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室解決種子檢疫關(guān)鍵技術(shù)的序幕。
科技攻關(guān)
亞洲最大的制種基地：璀璨明星
河西走廊，聞名于世的古絲綢之路，戈壁千里，人煙稀少。祁連山雪水，養(yǎng)育著這個(gè)橫亙中國(guó)西北的狹長(zhǎng)地帶上的數(shù)百萬(wàn)農(nóng)牧民。在一個(gè)個(gè)建立在沙漠上的綠洲里，20多年前，開(kāi)始形成了一個(gè)特殊的產(chǎn)業(yè)———制種業(yè)。年降雨不過(guò)200毫米，充足的光照、明顯的晝夜溫差、一望無(wú)際的荒漠隔離，這正是各種農(nóng)作物制種得天獨(dú)厚的條件。外商紛至沓來(lái)，他們帶著原種，在這塊土地上擴(kuò)大繁殖之后，又出口到世界各地，歷時(shí)20余年。到2009年，河西三地區(qū)（武威、張掖、酒泉）已有46家種子公司承擔(dān)了歐洲、美國(guó)等全球25個(gè)國(guó)家和地區(qū)30余個(gè)境外公司的制種業(yè)務(wù)，2009年底繁育蔬菜、瓜類、花卉5萬(wàn)畝，品種100多個(gè)2000余個(gè)組合，年產(chǎn)值約7000萬(wàn)美元，種苗進(jìn)出口規(guī)模占全國(guó)種苗出口的50~60%以上，全球10大種子公司中，有四大種子公司在河西走廊均有大規(guī)模制種業(yè)務(wù)。這些耀眼的數(shù)字，奠定了甘肅河西走廊作為亞洲制種行業(yè)老大的地位。
如今，夏天的河西走廊，綠葉千里、鮮花遍地。來(lái)自世界各地的種子，在這里開(kāi)花結(jié)果，而這里生產(chǎn)的種子，又進(jìn)入了全世界各地的城市花園和百姓餐桌。制種業(yè)，成了繼敦煌莫高窟、酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地之后又一張甘肅名片。
專利證書
現(xiàn)場(chǎng)采樣
有害生物入侵：不容小覷
禍兮福所倚，福兮禍所伏。種子———這種各種危險(xiǎn)性病害遠(yuǎn)距離傳播的最重要媒介，在給河西走廊帶來(lái)欣欣向榮、蓬勃向上的特色產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，也帶來(lái)了“特色的”外來(lái)有害生物，威脅著我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全。
為了遏制有害生物隨種子入境傳播，20多年來(lái)，甘肅檢驗(yàn)檢疫局植檢技術(shù)人員，時(shí)刻從實(shí)驗(yàn)室到田間跟蹤著這些潛在的有害生物。自甘肅設(shè)立動(dòng)植物檢疫局以來(lái)，累計(jì)田間調(diào)查100余次，檢測(cè)各種進(jìn)口種子5000批次，檢測(cè)各種植物病原細(xì)菌、病毒、真菌等有害生物60000余個(gè)，發(fā)現(xiàn)各種種子傳播病害150余種，其中實(shí)驗(yàn)室截獲的植物高風(fēng)險(xiǎn)病害如煙草環(huán)斑病毒、黃瓜綠斑駁病毒、番茄潰瘍病菌、番茄瘡痂病菌、小西葫蘆黃花葉病毒等50余批次，普通種傳病害100余批次。
以檢測(cè)帶動(dòng)科研以科研帶動(dòng)平臺(tái)
種傳病害的最大特點(diǎn)，就是種子帶菌（毒）率不足10%，也就是說(shuō)100粒種子中，可能帶菌（毒）的種子，不足10粒，事實(shí)上，大多數(shù)種傳病害，種子帶菌（毒）率僅有1~3%，要從100粒種子里，檢測(cè)到1~3粒的帶菌（毒）種子，其難度不亞于大海撈針。
雖然病原檢測(cè)技術(shù)突飛猛進(jìn)，各種高靈敏度的檢測(cè)方法層出不窮，但是作為繁殖材料的種子，由于樣本量、檢測(cè)周期的限制等因素，種子檢測(cè)的難度和工作量可想而知。
既要保證種子不帶病下地，嚴(yán)把國(guó)門，又要保證不違農(nóng)時(shí)，促進(jìn)種子國(guó)際貿(mào)易，甘肅的檢驗(yàn)檢疫部門，面臨著一個(gè)兩難的選擇。研究快速、準(zhǔn)確、靈敏的種子檢測(cè)技術(shù)，成了甘肅局外繁種子重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室亟待解決的問(wèn)題。
實(shí)驗(yàn)室制定了“橫向聯(lián)合科研院所，挖掘自身潛力，加強(qiáng)種子病害檢測(cè)技術(shù)研發(fā)”的研發(fā)策略，以提高現(xiàn)有檢測(cè)技術(shù)靈敏度為切入點(diǎn)，盡可能降低種子帶病入田。
實(shí)驗(yàn)室主任劉箐博士和蘭州大學(xué)、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等科研院所合作，兼職碩士生導(dǎo)師招收研究生，專業(yè)從事種子病害檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)。番茄潰瘍病菌，這種全球植物檢疫部門重點(diǎn)盯防的危險(xiǎn)性病害，成了檢測(cè)技術(shù)研發(fā)的首選。
2006年開(kāi)始，由劉箐博士領(lǐng)銜的研究團(tuán)隊(duì)逐漸組建起來(lái)，開(kāi)始了番茄潰瘍病快速、超靈敏檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)。從此以后，這個(gè)研究小組成了整個(gè)技術(shù)中心最忙碌的團(tuán)隊(duì)。位于甘肅局10樓的種子實(shí)驗(yàn)室，晚上10點(diǎn)仍然燈火通明，盒飯成了團(tuán)隊(duì)的家常便飯。
一份耕耘一分收獲，經(jīng)過(guò)三年的不懈努力，種子實(shí)驗(yàn)室建立了8種快速檢測(cè)方法，并從檢測(cè)靈敏度、檢測(cè)周期，檢測(cè)穩(wěn)定性及檢測(cè)成本等角度，篩選出四種快速、超靈敏檢測(cè)技術(shù)，其檢測(cè)靈敏度，比常用的酶聯(lián)免疫高出10~10000倍，且檢測(cè)快速、成本低廉、結(jié)果穩(wěn)定，目前已經(jīng)全部運(yùn)用到檢測(cè)實(shí)踐上。以前常規(guī)方法無(wú)法檢測(cè)到的病害，這些新技術(shù)和新方法的運(yùn)用，近乎完美地解決了問(wèn)題，大大提高了病害的檢出率。
2009年，實(shí)驗(yàn)室截獲各種有害生物58批次，不僅居于全系統(tǒng)種苗檢疫截獲率之首，也創(chuàng)下了實(shí)驗(yàn)室建立以來(lái)截獲有害生物的最高紀(jì)錄。
這種技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)策略，不僅解決了番茄潰瘍病的檢測(cè)靈敏度問(wèn)題，而且輻射到了其他種子病害檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)上。在不遠(yuǎn)的將來(lái)，將會(huì)研制出一種用一份檢測(cè)樣品，檢測(cè)所有種子病害的生物芯片，逐漸建設(shè)“植物病原的生物芯片檢測(cè)技術(shù)平臺(tái)”。
此外，由于目前國(guó)內(nèi)植物檢疫所用抗體，全部依賴于國(guó)外進(jìn)口，2009年開(kāi)始，實(shí)驗(yàn)室又開(kāi)始了“單克隆抗體制備技術(shù)”研發(fā)，目前已經(jīng)獲得番茄潰瘍病單克隆抗體三株，期望在未來(lái)的幾年中，建立“植物病原單克隆抗體生產(chǎn)平臺(tái)”，逐漸做到種子病害檢測(cè)抗體國(guó)產(chǎn)化。
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一個(gè)人的實(shí)驗(yàn)室變成八人團(tuán)隊(duì)
1999年“三檢合一”的時(shí)候，原植物檢疫實(shí)驗(yàn)室僅有一人和數(shù)臺(tái)顯微鏡，大量的種子檢測(cè)業(yè)務(wù)無(wú)法開(kāi)展。2003年，甘肅局黨組深入調(diào)研后，當(dāng)即拍板自籌資金，投建500平方米的種子檢疫實(shí)驗(yàn)室，其中建設(shè)潔凈實(shí)驗(yàn)室250平方米，從此以后，種子實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)拉開(kāi)了序幕。
2004年，購(gòu)進(jìn)基本設(shè)備50余萬(wàn)元；2005年改造普通實(shí)驗(yàn)室，同時(shí)投建全自動(dòng)日光隔離溫室一個(gè)，引進(jìn)專業(yè)碩士?jī)擅?007~2009年間，購(gòu)買各種大型設(shè)備十余臺(tái)，價(jià)值達(dá)400余萬(wàn)元。在硬件大刀闊斧投入的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)室人員也由以前的一人增加到目前的8人，其中博士1名，碩士3名，實(shí)驗(yàn)員（本科）5人。種子檢疫步入了快速發(fā)展的快車道。
目前，實(shí)驗(yàn)室設(shè)細(xì)菌組、病毒組、真菌組、害蟲組、品質(zhì)組、雜草組6個(gè)檢測(cè)及科研小組，檢測(cè)項(xiàng)目涉及植物病毒34種，細(xì)菌6種，真菌15種，進(jìn)出口種苗檢測(cè)檢驗(yàn)業(yè)務(wù)量和檢測(cè)水平均處于全系統(tǒng)前列。
“技術(shù)專利的申請(qǐng)，只是種子檢疫技術(shù)創(chuàng)新的一個(gè)序幕，我們還有很多的種子檢測(cè)技術(shù)正在申請(qǐng)專利或者授權(quán)”，對(duì)此次授權(quán)的技術(shù)專利，專利持有人、外繁種子檢疫重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任劉箐博士輕描淡寫地說(shuō)。這位放棄國(guó)外優(yōu)厚待遇，毅然回國(guó)從事檢驗(yàn)檢疫事業(yè)的年輕海歸博士，這位蘭州大學(xué)的兼職教授、甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)和蘭州大學(xué)兩所大學(xué)的兼職碩士生導(dǎo)師提出，甘肅局外繁種子實(shí)驗(yàn)室在種子病害檢測(cè)方面雖然已經(jīng)取得了驕人的成績(jī)，但是要達(dá)到國(guó)外同類實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)水平，還有很長(zhǎng)的路要走。
