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中国园林Chinese Landscape Architecture 摘要：DUS测试是植物新品种保护的技术基础和授予品种权的科学依据。我国观赏植物DUS测试研究相对滞后， 目前 已经完成约30个DUS测试指南的编制， 部分指南作为行业标准或国家标准发布， 但大量列入保护名录的观赏植物尚未进行 测试指南编制研究。论述了我国观赏植物新品种保护和DUS测试指南研究的现状， 结合已经完成的测试指南编制， 对测试性 状的选取进行了分析并针对存在的问题提出了建议， 展望了分子标记等新的技术和方法在植物DUS测试中的应用。 关 键 词：园林植物；观赏植物；新品种保护；DUS测试指南；测试性状 文章编号：1000-6664(2010)09-0078-04 中图分类号：S 688文献标志码：A 收稿日期：2010-04-28；修回日期：2010-07-10 基金项目：国家自然科学基金(编号30972406)和国家林业局植物新品种测试指南及已知品种数据库(编号2008011)共同资助 Abstract:Abstract: DUS testing was a technological base of new varieties protection and the scientific proof for granting variety rights. However, DUS testing on ornamental plants in China fell behind. About thirty DUS testing guidelines were compiled, and some ones were published as industrial or national standards, but a large number of ornamental plants had no DUS testing guidelines yet. This paper reviewed the current situation of protection of new varieties and DUS testing guidelines. The selection of testing characteristics was analyzed, and some suggestions were proposed on solving problems existing in it. An outlook of new technology and method using DUS testing was raised, such as molecule marker technology. Key words:Key words: landscape plants; ornamental plant; protection of new varieties; DUS testing guideline; testing characteristics 我国观赏植物新品种保护与DUS测试研究进展 Progress on the Protection of New Varieties and DUS Testing of Ornamental Plants in China 杜淑辉臧德奎孙居文 DU Shu-hui,ZANG De-kui,SUN Ju-wen 植物新品种是指经过人工培育或对野生植物加以开发， 具备 特异性(Distinctness)、 一致性(Uniformity)和稳定性(Stability)， 并 有适当命名的植物品种1。植物新品种测试(简称DUS测试)是 对申请保护的植物新品种进行特异性、 一致性和稳定性的栽培鉴 定试验或室内分析测试的过程。DUS测试是植物新品种保护的 技术基础和授予品种权的科学依据， 其结果直接决定品种能否被 承认并得到保护。 DUS测试以DUS测试指南为技术基础， 由审批机关委托指 定的测试机构进行， 一般需经过23年的重复观察才能最后作出 合理、 客观的评价2。DUS测试多采用田间测试方法， 将申请品 种及近似品种与标准品种按照一定的排列顺序种植在田间， 在相 对一致的条件下观察和测量其特征、 特性， 通过分析比较来判定 申请品种是否符合特异性、 一致性和稳定性的要求。 西方发达国家较早建立并应用DUS测试方法对植物新品种 进行知识产权保护3-4。我国于1997年3月20日正式颁布了 中 华人民共和国植物新品种保护条例 ， 同年10月1日开始实施； 1999年4月23日加入国际植物新品种保护联盟(International Union for the Protection of New Varieties of Plants， 简称 UPOV)， 成为第39个成员国， 同日开始受理国内外植物新品种权 的申请。 1我国观赏植物新品种保护和DUS测试指南的编制 中国是世界上植物资源最丰富的国家之一， 同时也是许多观 赏植物的栽培和起源中心， 被西方称为 “世界花园之母” 。据统计， 我国原产的观赏植物就有1万种以上， 常用的有2 000余种5。但 相对于西方发达国家而言， 我国观赏植物的新品种保护工作起步 较晚， 新品种DUS测试工作也刚刚开始。 1.1植物新品种保护 1999年6月16日， 中华人民共和国农业部颁布了 中华人民 共和国农业植物新品种保护名录(第一批) ， 包括18个属(种)， 其 通讯作者(Author for correspondence) E-mail: 78 中国园林Chinese Landscape Architecture 中 5 个 为 观 赏 植 物 ， 即 春 兰 (Cymbidium goeringii)、 菊 属 (Chrysanthemum)、 石竹属(Dianthus)、 唐菖蒲属(Gladiolus)和草 地早熟禾(Poa pratensis)， 其后， 又陆续颁布了7批。截至目前， 农业部植物新品种保护办公室颁布的8批新品种保护名录， 共 有观赏植物21属(种)， 如百合属(Lilium)、 鹤望兰属(Strelitzia)、 补 血 草 属 (Limonium)、非 洲 菊 (Gerberajamesonii)、花 毛 茛 (Ranunculus asiaticus)、 果 子 蔓 属 (Guzmania)、 莲 (Nelumbo nucifera)、 蝴蝶兰属(Phalaenopsis)、 秋海棠属(Begonia)、 凤仙花 (Impatiens balsamina)、 新几内亚凤仙(I. hawkeri)、 柱花草属 (Stylosanthes)、 花烛属(Anthurium)等。另外， 还有一些以果树为 主的属中含有观赏植物， 如苹果属(Malus)、 柑橘属(Citrus)， 或者 同时亦作观赏植物栽培， 如桃(Prunus persica)、 荔枝(Litchi chinensis)、 猕猴桃属(Actinidia)、 葡萄属(Vitis)、 木薯(Manihot esculenta)。国家林业局林业植物新品种保护办公室自1999年 以来也已经颁布4批植物新品种保护名录， 共78属(种)， 除大戟 属(Euphorbia)和芍药属(Paeonia)存在草本植物外， 其余全部为 木本植物， 大多数供观赏， 主要有木兰属(Magnolia)、 含笑属 (Michelia)、 木 莲 属 (Manglietia)、 山 茶 属 (Camellia)、 苏 铁 属 (Cycas)、 杜鹃花属(Rhododendron)、 木瓜属(Chaenomeles)、 蔷 薇属(Rosa)、 爬山虎属(Parthenocissus)、 紫薇(Lagerstroemia indica)、蜡 梅 (Chimonanthuspraecox)、桂 花 (Osmanthus fragrans)、榆 叶 梅 (Prunustriloba)、梅 (P.mume)、牡 丹 (Paeonia suffruticosa)、 丁香属(Syringa)、 连翘属(Forsythia)、 黄 杨属(Buxus)、 榕属(Ficus)、 蛇葡萄属(Ampelopsis)、 常春藤属 (Hedera)、紫 金 牛 属 (Ardisia)、忍 冬 属 (Lonicera)、卫 矛 属 (Euonymus)。 但对照农业部门和林业部门各自颁布的新品种保护名录发 现， 二者存在着重复现象， 如桃、 桑属(Morus)等。另外， 从植物新 品种选育现状、 保护优先性和价值等方面考虑， 拟单性木兰属 (Parakmeria)、 蛇葡萄属、 臭椿属(Ailanthus)、 栲属(Castanopsis) 等被优先列入新品种保护名录较难理解。 1.2DUS测试指南 2002年， 国家林业局启动了花卉、 林木新品种DUS测试指 南的编写工作。在林业局和农业部2个部门的主持下， 经过探索 性编制， 我国观赏植物新品种DUS测试工作取得了阶段性成 果 。 目 前 ， 已 经 完 成 了 菊 花 、 百 合 属 、 唐 菖 蒲 (Gladiolus hybridus)、凤 梨 (Ananascomosus)、安 祖 花 (Anthurium hybrida)、 一品红(Euphorbia pulcherrima)、 桂花、 紫薇、 梅花、 榆 叶 梅 、 山 茶 属 、 丁 香 属 以 及 杜 鹃 花 属 的 常 绿 杜 鹃 亚 属 (RhododendronSubgen.Hymenanthes)、杜 鹃 花 亚 属 (RhododendronSubgen.Rhododendron)、映 山 红 亚 属 (RhododendronSubgen.Tsutsusi)、 羊踯躅亚属 (RhododendronSubgen.Pentanthera)等的 DUS 测试研究。 其中一品红、 丁香属、 榆叶梅、 紫薇以及杜鹃花属4个亚属的新品 种DUS测试指南已经作为行业标准予以公布实施6-9。同时， 榕 属、 樟属(Cinnamomum)、 栲属、 榉属(Zelkova)、 卫矛属、 苏铁属、 崖柏属(Thuja)、 罗汉松属(Podocarpus)、 爬山虎属、 常春藤属等 的新品种DUS测试指南正在研究编制。 观赏植物的育种工作与品种分类研究是新品种DUS测试指 南编制的基础。已经列入新品种保护名录、 完成或正在进行 DUS测试指南研究和编制的观赏植物， 主要为观赏价值高， 并具 有较好的品种分类研究基础的类群。如桂花、 紫薇、 梅花、 蜡梅、 牡丹等的形态分类、 数量分类、 DNA分子标记研究都比较深入， 对品种的起源和演化规律基本掌握10-19， 因此其测试性状选择与 测试指南制定的依据充分， 而且这些植物在我国园林绿化事业中 非常重要。兰花、 蝴蝶兰、 秋海棠、 莲、 菊花、 百合、 花烛、 补血草 属、 非洲菊等在鲜切花或盆花市场上占有很大份额， 市场前景好， 其品种分类也开展较早， 并且为了满足不同观赏需求， 其育种工 作不断深入进行。在这种情况下， 研究和编制DUS测试指南， 进 行新品种DUS测试与保护是必然的。相信随着植物新品种保护 工作的开展， 应有越来越多的植物种、 属逐渐被列入保护名单并 进行DUS测试指南的编制。 2观赏植物新品种DUS测试的研究 2.1DUS测试性状的筛选 在植物新品种DUS测试指南中， 测试性状是指南的核心部 分， 也是判别品种是否具备特异性、 一致性和稳定性的主要依 据。植物新品种特异性、 一致性和稳定性测试指南： 总则 中规 定， 在进行新品种DUS测试时应对已知品种进行详尽的描述， 同 时应列出分组性状与测试性状。这就要求对一个属或种进行详 细的分类学调查研究， 利用比较形态学的方法， 并可同时结合其 他方法如数量分类学、 孢粉学、 DNA分子标记等技术手段， 对品 种起源、 变异与演化规律进行分析， 从而确定该类群的分类原则、 分类依据， 并建立科学、 实用的品种分类系统， 在此基础上确定测 试性状。梅花、 紫薇、 榆叶梅、 茶花等的DUS测试性状选取中， 在 分析品种起源与演化关系后， 均按照 “二元分类” 方法， 既考虑品 种的分类系统以体现科学性， 亦考虑观赏价值及测试难易以体现 实用性。其品种分类中， 均以种源作为第1级分类标准， 然后根 据类群特点， 将形态分类结果与数量分类以至分子标记结果结合 后确定次级标准。 对观赏植物品种而言， 人们关注的是其观赏性状的优劣， 其 中以花的特征最为重要， 如花色、 花型、 花径等， 但有些属、 种的观 http： //?id=32. http： //root/icataview.aspx?id=24. 79 中国园林Chinese Landscape Architecture 赏性状则主要表现在叶或果实等方面。因此， 测试性状的选择应 根据不同类群的特点来确定， 同时应选取那些表现稳定并能反映 品种间差异的性状。如桂花DUS测试性状53个， 包括花期和花 色差异、 花序类型、 花芽数目、 花径、 雌蕊发育状况等重要性状， 梅 花的测试性状中则增加了枝条姿态和花蕾。同时， 对于某些重要 观赏性状， 即使其一致性与稳定性表现稍差， 也可通过改进分级 标准、 细化观测方法， 在DUS测试操作中对其进行分析参考， 有 效合理地利用这些性状。如唐菖蒲品种的花序长度、 花朵数目、 叶片宽度、 花茎粗度、 花朵大小、 株高等性状在观赏、 消费及育种 目标上具有重要性， 虽然其稳定性较差， 但也被列入测试性状， 在 保证种球质量、 测试环境和测试操作一致的前提下用于DUS测 试。 针对我国观赏植物的现状， 在制定DUS测试指南时， 测试性 状的选择除应遵循 总则 中规定的要求， 还应考虑以下几个方 面。 1)充分采纳UPOV建议的性状， 参考其他国家DUS测试指 南中的性状选取。作为UPOV的成员国， 在制定我国植物新品种 DUS测试指南时， 应在充分考虑UPOV建议性状的同时， 参考其 他国家测试指南中的性状。如百合、 唐菖蒲与菊花DUS测试指 南的制定， 都是以UPOV制定的测试指南为基础， 结合我国品种 现状， 同时参考了日本的DUS测试指南， 从而分别确定了85个、 42个和47个测试性状20-22。茶花DUS测试指南制定中也充分 参考了UPOV以及日本、 西班牙、 以色列等国DUS测试指南23。 2)体现我国育种水平与方向。测试性状的选取与确定， 还应 与我国当前的植物育种工作相结合， 体现我国育种水平与方向。 UPOV制定的测试指南并不完全适用于我国， 如UPOV的百合 DUS测试指南主要适用于切花， 而我国的百合除了切花外， 还大 量用于盆栽和露地栽培。结合我国百合品种的具体情况， 测试性 状中去除了 “叶序”“叶末梢弯曲”“叶片横切面” 等， 而增加了 “叶 形”“花蕾形状”“花型”“斑点颜色”“花香” 等符合我国现状且在品 种鉴定中起到重要作用的性状。同样， UPOV的菊花DUS测试 指南适用于切花菊， 而我国菊花育种以盆栽立菊为主， 地被菊次 之， 而切花菊很少， 因此菊花DUS测试性状中， 花瓣长度和宽度、 筒状花的全长、 花径大小、 植株高度等性状， 虽然一致性和稳定性 表现稍差， 但作为重要观赏性状也被纳入测试范围。紫薇DUS 测试性状则在UPOV测试指南的基础上增加了 “小枝”“花萼”“花 蕾”“瓣爪”“雄蕊” 等14个符合我国紫薇观赏分类原则的性状。 3)所选性状应全面、 详细且利于开展DUS测试。测试性状 应可被明确定义、 准确描述， 且便于测试操作。一个类群的DUS 测试指南， 应适用于该种或该属植物的所有品种， 因此所选测试 性状应全面而详细， 尤其是对于种类较多、 种间差别较大的类群 而言更是如此。在这种情况下， 可以分别制定次级类群的测试指 南， 如杜鹃花属内以亚属为单位制定不同的测试指南， 芍药属中 则对牡丹和芍药分别编制测试指南。 2.2我国观赏植物新品种DUS测试研究中存在的问题 目前， 我国观赏植物DUS测试的研究已经取得了一定的成 果， 但仍然存在一些问题， 主要表现在以下几个方面。 1)针对不同的属或种采用的研究分析方法基本一致， 无法突 出属或种间的差异。 2)对与生产条件和栽培环境关系密切的观赏性状， 如花瓣长 宽、 花径大小、 植株高度等的分级标准与观测方法存在一定的缺 陷。 3)对部分性状的观测方法采用目测， 受人为主观判断影响较 大， 不易把握。如树皮颜色、 叶色、 花梗颜色、 花色等， 尤其是花色 等最重要的观测性状在有些测试指南中仅有普通描述， 没有采用 标准的比色卡进行对照。 4)对部分性状的特异性、 一致性和稳定性缺乏系统研究。有 些种类的DUS测试性状的描述， 仅靠短时间内甚至一次的调查 结果， 没有进行连续观测。 针对以上问题， 进行DUS测试研究时， 应在广泛收集国内外 品种的基础上建立相应属、 种的种质资源圃， 为DUS测试创造便 利条件； 在传统方法的基础上， 探索针对不同属或种的新的测试 方法； 对测试性状的观测尽可能采用标准化方法， 如颜色的观测 宜采用英国皇家园艺协会RHS比色法； 把特异性检测作为测试 的重点， 并与一致性和稳定性有机结合起来； 测试过程中应对测 试条件、 方法和程序做详细说明， 并且对可能出现的问题提出处 理对策。 3展 望 随着我国观赏植物育种工作及育种工作者对新品种权意识 的增强， 品种权申请数量将会大幅度增长， 新品种DUS测试的工 作量也会加大， 同时对测试技术的要求也会越来越高。研究和制 定适应新形势要求的测试技术和手段是当务之急， 尤其是对快速 测试技术的要求更为紧迫。 完整的DUS测试技术体系应包括2部分： 基于植物学形态 特征测试的主导技术和其他辅助技术。2种技术的充分结合将 是今后植物新品种DUS测试技术努力的主要方向， 也将成为新 品种DUS测试的主要技术手段。应借鉴国外植物新品种保护的 测试技术， 建立既符合我国实际情况， 又与国际接轨的科学、 合 理、 实践性强的植物新品种测试技术体系。 DNA分子标记技术的出现和快速发展为DUS测试提供了一 个有力的辅助工具， 该技术已广泛应用于观赏植物新品种鉴定与 DNA指纹图谱的构建， 其中SSR标记被认为是植物新品种测试 中理想的标记技术， 目前已被应用于品种特异性与一致性的检验 80 中国园林Chinese Landscape Architecture 中， 成为分子水平上保证植物新品种客观、 公正、 准确授权的重要 手段24-26。国家林业局植物新品种保护办公室已建立2个植物 新品种分子测试实验室， 积极推进分子标记研究， 为新品种测试 与鉴定提供辅助信息。虽然目前分子标记尚未正式作为植物新 品种保护体系的新品种测试手段， 但近年来， UPOV积极协调成 员国在分子标记技术方面进行标准化及数据库的研究， UPOV制 定的 分子标记测试指南： 总则 也即将获准通过。相信该技术在 植物新品种保护与DUS测试领域中将发挥重要的作用。因此， 对于我国重要的观赏植物而言， 应尽快建立和完善已知品种 DNA指纹图谱数据库和相应的DNA快速鉴定实验室， 为新品种 DUS测试服务。 另外， 依赖于计算机视觉技术的图像处理方法也被应用于 DUS测试中27-28。图像处理具有客观、 高效、 低成本的特点， 结合 多性状整体控制单一比较法等适当的统计分析技术， 也将在新品 种DUS测试中发挥其应有的作用。 参考文献： 1 马世青， 郑学莉.植物新品种保护基础知识M.北京： 蓝天出版社， 1999： 1-181. 2 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局， 中国国家标准化管理 委员会.植物新品种特异性、 一致性和稳定性测试指南： 总则S.2004. 3 郭德华， 赵齐， 李波， 等.我国农业标准化与国外先进农业标准的比较 和分析J.中国标准化， 2000(11)： 45-48. 4SchmidH.SeedcertificationinAustria-Comprehensive quality systemC/Proceedings of the World Seed Conference. 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