各位老师早上好，今天由我代表19号顶天立地小组值日，我们组有马兴林（组长）、陈红敏、宋锡章、贺岩、谢传晓、薛吉全、李晓辉、高俊岭、樊智翔、田志国、刘霞、蒋才富等老师。
很荣幸加入南北学院，在这里学习到很多育种的新想法、新动态和新思路。我现在大北农生物技术公司（DBNBC）从事转基因性状整合的工作。随着我国转基因玉米产业化政策的逐步推进，委托性状公司回交转育，和在符合法规条件下，自行回交转育的种业单位越来越多。一些老师刚接触转基因性状整合，存在一些认识误区，因此，通过这次文章交流的机会，发表些个人的理解和看法，希望对大家有所帮助和启发。
第1个误区是将回交转育等同于转化。性状整合（Trait Integration）在国内通常被叫做回交转育（Backcross），是因为目前，性状整合的主要方式是通过回交将转基因性状导入受体自交系中，最终目标是获得转基因性状特征特性与目标转化体相符，DNA指纹与原受体自交系一致（SSR差异位点数<2），各项农艺性状无明显差异的纯合转基因自交系。而通常意义上的转化（Transformation）特指通过分子生物学技术，如农杆菌侵染法、基因枪法等，将外源DNA导入受体的基因组中。
以转基因性状产品的研发过程为例，第1步，构建载体（Construct），转化到玉米自交系中，获得多个转化事件（Event）；第2步，评估和筛选转化事件，使用最优的转化事件进行安全证书申报，获得安全证书后，该转化事件即是商业化转化体/转化事件，如DBN9936、DBN9858、DBN3601T；第3步，使用商业化转化体进行回交转育。
因此，回交转育不等于转化，二者是两个维度上的概念。
第2个误区是将转基因材料出现的所有问题都归咎于转化体本身。在与种业单位交流时，时常会收到一些负反馈，比如，1、相比常规杂交种，转基因杂交种的产量降低；2、相比原始受体自交系，转基因自交系的农艺性状改变，特别是花期改变，抗病性减弱。
在解析这个误区前，需要强调两点:
1、完成回交转育的转基因自交系和原始受体肯定不会完全一致，但是回交转育的目标就是将不一致降到最低，使转基因材料满足品种审定和大规模种子生产的要求；
2、商业化转化体的性状基因经过多环境、多背景和多世代的验证是安全可靠的，仍有可能被受体遗传背景或不利环境所影响，而未经多年多点和多背景验证的转化体更有可能受背景或环境的影响。这两点期望引起各位老师的重视！
回交转育流程通常分为三步：转育前的质量检验 → 回交转育 → 版本选择。通过对反馈转基因与常规受体不一致的材料的回交转育过程进行溯源，归纳总结出以下3种主要原因。
第1种原因，供体准备不充分。由于玉米的复杂性，目前各性状公司在研发阶段用于转化的玉米材料（原始供体）普遍农艺性状较差，因此，需要将转基因性状回交转育到不同生态区和血缘的优良自交系中作为商业化供体，再用这些商业化供体进行后续回交转育。但是，由于涉及到品种权保护的问题，性状公司的商业化供体材料仍相对较少，种业单位可以选择委托或自行回交的方式，提前将自身的骨干材料完成回交转育（最好包含连锁累赘筛选），再开展后续的回交转育。
第2种原因，回交转育不达标。由于大多数农艺性状（如产量、花期和抗病性）都是微效多基因控制的，可能和环境存在互作，所以在回交转育的过程中，除了表型筛选，建议使用均匀覆盖全基因组的高通量SNP芯片进行分子标记辅助选择（MAS），在背景恢复率超过97%后，再自交提纯。特别是抗病性改良的自交系，种业单位在委托性状公司转育时，需要告知分子检测或表型鉴定的方法，否则性状公司无法进行抗病性筛选。
第3种原因，回交转育达标后没有进行版本选择。一般情况下，转基因材料的背景恢复率在97%以上时，基本和原始受体一致；只进行表型筛选，通常需要6代回交，而借助分子标记辅助选择可以加快进度。97%的背景恢复率意味着仍存在3%的差异，这部分差异需要多项测试才能表现出来，因此，版本选择必不可少（图1）。通过对转基因自交系和杂交种的农艺性状、转基因性状、产量（配合力和制种产量）的严格评估和筛选，才能最终选出最优的版本，用于后续大规模的种子生产，这是保证品种竞争力的核心。目前，部分种业急于参加审定试验，随机选用一个或混用多个背景恢复率达标、但仍有微小差异的版本，可能会造成品种不合格，不能通过审定。
图1 相同背景不同版本玉米的全基因SNP分型
目前，转基因玉米的回交转育以性状公司为主，版本选择以种业单位为主，因此，为了避免上述原因带来的风险，需要性状公司和种业的密切配合，共同努力。
此外，表型是遗传物质和环境互作的结果。在实际生产中，相对于常规玉米，转基因抗虫耐除草剂玉米，没有靶标害虫为害和杂草胁迫，表现出生长健壮、整体抗病性和抗倒性改善、株高和穗位高稍高、生育期稍有变化，都属于正常现象。
因此，转基因材料出现问题不能直接归因于转化体本身，需要具体材料具体问题具体分析。
第3个误区是叠加转化体越多越好。随着国内获得安全证书的商业化转化体越来越多，种业单位希望自己材料整合的转基因抗性基因越多越好，生怕自己材料叠加的抗性基因不足，成为其它转基因材料的庇护所。实际情况是这样吗？以下从两个方面进行讨论。
一是应用角度，国内和国外、国内不同区域的害虫谱都是不一样的，比如，玉米根虫尚未出现在我国；草地贪夜蛾已成为西南和黄淮海南片的主要害虫，但是尚未入侵到东北和西北地区。考虑到Vip蛋白对草地贪夜蛾的杀虫效果良好，但是对玉米螟和黏虫几乎没有杀虫效果，结合Vip蛋白对育性的影响，因此东北和西北的品种暂不需要叠加vip基因；当然，种业可以根据自身的市场规划，提前储备叠加不同转化体的转基因材料。二是微观层面，相对于转化体的遗传叠加，分子叠加的性状基因之间可能存在互作的风险，在不同遗传背景和环境下，更容易出现异常的性状表现。
因此，如何进行转化体叠加需要根据品种的推广区域决定。另外，同一性状公司的不同转化体或不同性状公司的转化体是否能叠加都需要事先咨询性状公司，因为这涉及到叠加转化体是否具有安全证书。
以上，简要解析了我在转基因性状整合工作碰到的几个认识误区，有些观点具备数据支持，但是不一定全面，有些观点仅为推论，不一定正确。转基因性状整合的路上还有很多未知值得探索，欢迎各位老师对文中内容进行指导和建议。
最后，如果各位老师有意向使用大北农生物技术公司的转基因产品进行性状整合，可联系我司产品合作部 - 彭绍辉，13673241999。
