NYT 4493-2025 番茄品种鉴定SNP分子标记法标准立项发展报告

番茄品种鉴定SNP分子标记法标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:SNPMolecularMarkerMethodforTomatoVarietyIdentification摘要番茄（*Solanumlycopersicum*L.）作为全球种植范围最广、经济价值最高的蔬菜作物之一，其品种鉴定工作对于种子质量监管、植物新品种保护（DUS测试）以及种业知识产权维权具有重要意义。传统基于形态学特征的品种鉴定方法受环境影响大、鉴定周期长、通量低，已难以满足现代种业快速、精准、高通量的品种鉴定需求。单核苷酸多态性（SingleNucleotidePolymorphism,SNP）作为第三代分子标记，具有基因组分布密度高、遗传稳定性强、检测通量高、易于自动化分析等突出优势，已成为植物品种鉴定的主流技术手段。然而，长期以来我国缺乏统一的番茄品种鉴定SNP分子标记技术标准，各检测机构在标记选择、实验流程、结果判定等环节存在较大差异，严重影响了鉴定结果的可比性和权威性。在此背景下，农业行业标准NY/T4493-2025《番茄品种鉴定SNP分子标记法》于2025年1月9日正式发布，并将于2025年5月1日起实施。该标准由中国农业科学院蔬菜花卉研究所等单位牵头起草，系统规定了基于SNP分子标记技术进行番茄品种鉴定的核心技术要素，包括术语定义、原理、试剂与仪器、操作规程、数据分析与结果判定等关键内容。本报告对该标准的立项背景、编制过程、核心技术内容及其行业意义进行全面梳理与深入解读。该标准的发布填补了我国番茄品种SNP分子标记鉴定领域行业标准的空白，对于规范种业市场秩序、提升品种鉴定效率与准确性、推动分子标记技术在种业领域的标准化应用具有里程碑式的意义。关键词：番茄；品种鉴定；SNP分子标记；农业行业标准；种业监管；品种保护Keywords:Tomato;VarietyIdentification;SNPMolecularMarker;AgriculturalIndustryStandard;SeedIndustryRegulation;VarietyProtection1引言1.1研究背景种业是农业的“芯片”，是国家战略性、基础性核心产业。品种真实性鉴定和纯度鉴定是种业监管的关键技术环节，直接关系到种子质量安全、品种权保护和农民合法权益。随着我国种业市场化进程不断加快和植物新品种保护制度日益完善，对品种鉴定技术的准确性、高效性和标准化提出了更高的要求。番茄是我国种植面积最大的茄果类蔬菜之一，年种植面积超过1500万亩，市场规模庞大。近年来，随着育种技术的快速发展，番茄新品种层出不穷，市场上品种数量急剧增加，品种之间的遗传差异日趋缩小，传统形态学鉴定方法的局限性日益凸显。形态学鉴定方法（DUS测试）需要在整个生长周期内进行多年多点田间观察，不仅耗时长达2-3年，且鉴定结果易受环境条件、栽培管理等因素的干扰，难以满足当前种业快速发展的实际需求。以SSR（简单序列重复）为代表的第二代分子标记技术曾在品种鉴定中发挥了重要作用，但SSR标记存在通量较低、不同实验室间结果难以标准化整合、数据分析自动化程度有限等不足。随着二代测序技术和高通量基因分型平台的迅猛发展，SNP标记凭借其在基因组中分布广泛、等位基因判读客观、通量高、重复性好、易于实现标准化操作和数据共享等显著优势，已在主要农作物品种鉴定领域展现出巨大的应用潜力，逐步成为替代传统标记的首选技术方案。1.2标准立项的必要性尽管SNP分子标记技术的优越性已被广泛认可，但截至该标准发布前，我国尚未制定专门针对番茄品种鉴定的SNP分子标记法行业标准。各检测机构在实际工作中面临的突出问题包括：一是SNP标记位点的选择缺乏统一标准，不同实验室采用的标记panel各不相同，导致检测结果缺乏可比性；二是实验操作流程（包括DNA提取方法、PCR扩增条件、基因分型平台选择等）不统一，影响检测结果的重复性和准确性；三是品种间遗传差异判定标准（即品种间最小遗传距离阈值）缺失，导致结果判定的主观性较大。这些问题的存在严重制约了SNP分子标记技术在番茄品种鉴定中的规范化应用。因此，亟需制定统一的番茄品种鉴定SNP分子标记法行业标准，以规范技术操作流程、统一判定标准，确保不同检测机构间鉴定结果的一致性和互认性，为种业市场监管提供有力的技术支撑。1.3标准编制依据本标准的编制严格遵循GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定，在技术内容上参考了UPOV（国际植物新品种保护联盟）关于分子标记技术在品种鉴定中应用的BMT指南（分子标记与生物化学技术工作组相关文件），以及ISF（国际种子联盟）关于品种真实性鉴定的相关规则。同时充分考虑了我国番茄种业发展的实际情况和现有技术条件，确保标准的科学性和可操作性。2标准编制工作情况2.1立项与起草阶段该标准的编制任务由农业农村部种业管理司提出并下达，由中国农业科学院蔬菜花卉研究所（国家大宗蔬菜产业技术体系分子育种岗位团队）牵头，联合全国农业技术推广服务中心、北京市农林科学院蔬菜研究中心、中国种子集团有限公司等单位组成标准编制组，于2022年正式启动标准编制工作。编制组在前期系统收集了国内外番茄品种鉴定的相关技术文献和标准资料，包括UPOV的TG/1/3总则文件、ISTA（国际种子检验协会）相关规则，以及国内已有的DNA分子标记品种鉴定技术标准（如NY/T2594-2014《植物品种鉴定DNA分子标记法总则》等），为标准的起草奠定了良好的基础。2.2核心技术指标的研究与验证编制组依托国家重点研发计划项目和国家现代农业产业技术体系的支持，系统开展了核心SNP标记位点的筛选与验证工作。具体研究过程如下：（1）标记来源与筛选原则：基于番茄全基因组重测序数据和公共数据库（如SolGenomicsNetwork）中的SNP信息，以覆盖番茄12条染色体为目标，筛选在代表性品种间具有高多态性信息含量（PIC值≥0.4）、等位基因频率适中（MAF≥0.2）、位于基因组非重复区域、扩增稳定、分型清晰的SNP位点。经过初筛获得候选位点后，进一步在覆盖鲜食番茄（大果型、樱桃番茄）和加工番茄两大生态类型、包含我国近30年来主栽品种和重要育种亲本的不少于100份代表性番茄品种（系）群体中进行验证。最终优选出在基因组上均匀分布、多态性高、重复性好的核心SNP位点不少于48个，确保这些位点能够有效区分供试群体中除同义异名或极近缘品种外的所有品种（系）。（2）实验方法的优化与协同验证：编制组对DNA提取方法（重点比较了CTAB法和试剂盒法在不同组织部位、不同保存条件下的提取效果）、PCR扩增条件、文库构建方案以及基因分型平台（包括KASP、SNP芯片和二代测序）进行了系统优化。在此基础上，组织3-5家具有相应技术能力的实验室开展了协同验证试验，对标准中规定的实验方法的重复性和再现性进行了全面评估。验证结果表明，规定的标准操作流程在不同实验室间具有良好的稳健性，判定结果一致率达到95%以上。（3）品种间遗传差异判定阈值的确定：基于不少于100份代表性番茄品种（系）的SNP分型数据，计算品种间遗传相似系数（GS）和遗传距离（GD），并结合已知品种亲缘关系和系谱信息，统计分析同品种不同种子批次间、不同品种间的遗传差异分布特征，确定了品种间最小遗传距离的判定阈值。制定过程中特别剔除了已知为同一品种的不同批次或不同来源的样品，以确保阈值能够准确区分“相同品种”和“不同品种”的边界情形。2.3征求意见与审查阶段标准草案完成后，编制组通过信函和会议形式广泛征求了科研院所、高等院校、种子检验机构、种业企业等30余家相关单位的意见。共收到反馈意见120余条，编制组逐条进行了认真处理，对标准文本进行了反复修改完善。2024年，标准经全国农业植物品种标准化技术委员会（SAC/TC535）组织专家审查通过，于2025年1月9日由农业农村部正式发布，标准编号为NY/T4493-2025，将于2025年5月1日正式实施。3标准主要技术内容3.1范围与术语定义本标准规定了利用SNP分子标记技术进行番茄品种鉴定的原理、试剂与仪器设备、操作步骤、数据分析及结果判定等要求，适用于番茄（*Solanumlycopersicum*L.）常规种、杂交种的品种真实性鉴定和品种纯度鉴定。标准中明确了“SNP标记”“品种真实性鉴定”“品种纯度鉴定”“遗传相似系数”等关键术语的定义，为标准的正确理解和实施提供了统一的技术语言。需要特别说明的是，本标准的适用对象是已完成基因组DNA提取的检测样品。标准中规定的SNP检测方法适用于采用高通量基因分型平台（如KASP平台、SNP芯片、二代测序等）进行检测的技术流程，检测样品类型涵盖番茄种子、幼苗及植株叶片等植物组织。3.2核心SNP标记组合标准规定了一套经过系统筛选和严格验证的核心SNP标记组合，共包含48个SNP位点，均匀分布于番茄的12条染色体上（每条染色体4个标记位点）。每个标记位点均明确给出了其物理位置信息和等位基因变异信息，确保在不同实验室、不同检测平台之间具有良好的可转移性和一致性。该标记组合的品种区分能力经过不少于100份不同遗传背景番茄品种（系）的验证，能够有效区分除同义异名或极近缘品种（如芽变品种）外的所有供试品种。3.3实验操作流程标准对番茄品种鉴定的全流程进行了系统规范，主要包括以下环节：（1）DNA提取：规定了适用于番茄不同组织部位（新鲜叶片、硅胶干燥叶片、种子）的基因组DNA提取方法，明确了DNA质量检测要求（纯度OD₂₆₀/OD₂₈₀在1.8-2.0之间，浓度不低于20ng/μL），并对DNA样品的保存条件提出了明确要求。（2）SNP基因分型检测：详细规定了PCR反应体系的组成与用量、反应程序（包括变性温度与时间、退火温度与时间、延伸温度与时间、循环数等关键参数）、阳性对照和阴性对照的设置要求，保证检测过程的可控性和结果的可追溯性。标准同时兼容多种主流高通量基因分型平台，并针对不同平台提供了相应的文库构建和上机检测要求。（3）数据记录：明确了原始检测数据的记录格式与要求，规定了等位基因分型判读的标准与原则，确保原始数据的真实性和可追溯性。3.4数据分析与结果判定标准规定了品种真实性鉴定和品种纯度鉴定两种应用场景下的数据分析和结果判定方法：（1）品种真实性鉴定：通过计算待检样品与标准品种（参照品种）之间的遗传相似系数（GS）或遗传距离（GD），将品种间最小遗传距离阈值作为判定界限。当待检样品与标准品种的遗传距离小于等于该阈值时，判定为同一品种；反之，判定为不同品种。（2）品种纯度鉴定：对批量种子的代表性样本进行逐粒或逐株的SNP分型检测，根据检测位点的杂合比例或与标准品种的等位基因一致性，计算品种纯度百分率。标准明确了纯度计算的公式和结果表示方法。4标准实施的意义与预期效果4.1提升品种鉴定效率与准确性相较于传统形态学鉴定方法（DUS测试）需历时2-3年，本标准规定的SNP分子标记法可在数日内完成全部分析流程，显著缩短鉴定周期。同时，SNP标记具有高度自动化和数字化特征，避免了形态学鉴定中人为判断的主观性误差，鉴定结果更加客观、准确。此外，SNP标记的高通量特性使得一次性完成大批量样品的平行检测成为可能，检测效率和成本效益大幅提升。4.2支撑种业市场监管与知识产权保护标准实施后，各级种子质量检验机构和市场监管部门可依据统一的SNP分子标记法标准，快速、准确地开展种子市场抽查、品种真实性验证和品种纯度检测工作。这将有效打击假冒伪劣种子和套牌侵权行为，为种业知识产权保护提供有力的技术支撑，维护品种权人和广大农民群众的合法权益。4.3推动分子标记品种鉴定技术标准化进程该标准作为首个专门针对番茄品种鉴定的SNP分子标记法农业行业标准，不仅填补了该领域的技术标准空白，更为其他作物SNP标记品种鉴定标准的制定提供了重要的方法论参考和范式借鉴。其发布实施将有力推动我国农作物品种鉴定技术从形态学为主向分子标记为主的技术转型，加速分子标记技术在种业全产业链中的标准化应用进程。5主要起草单位简介本标准的主要起草单位——中国农业科学院蔬菜花卉研究所，是中国农业科学院下属的专业从事蔬菜花卉科学研究的国家级公益性科研机构，坐落于北京市海淀区中关村南大街12号。研究所成立于1958年，其前身可追溯至原华北农业科学研究所园艺室，具有六十余年的深厚科研积淀，是我国蔬菜科学研究领域综合实力最强、研究规模最大的国家级科研机构之一。研究所下设分子遗传育种、蔬菜种质资源、蔬菜栽培与生理、植物保护、生物技术等多个研究室（中心），建有国家蔬菜种质资源中期库（保存各类蔬菜种质资源3万余份，其中番茄种质资源超过3000份，涵盖野生种、地方品种和育成品种等丰富的遗传多样性）、国家大宗蔬菜产业技术体系研发中心、农业农村部蔬菜遗传育种重点实验室等重要科研平台。在番茄genetic研究领域，研究所是国内最早开展番茄基因组学、分子标记辅助选择和全基因组选择育种的研究团队之一，先后承担了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家高技术研究发展计划（“863”计划）、国家科技支撑计划等国家级科研项目数十项，在番茄重要性状功能基因克隆、分子标记开发与应用、品种精准鉴定等方面取得了一系列具有国际影响力的研究成果，在NatureGenetics、NatureCommunications、MolecularPlant等国际知名学术期刊发表了多篇高水平研究论文。研究所拥有一支结构合理、创新能力强的研究团队，其中从事分子标记开发与品种鉴定方向的研究人员包括研究员、副研究员和助理研究员等不同层次的专业人才，具备丰富的理论经验和实践经验。研究所自2010年起即开始番茄DNA分子标记品种鉴定技术的研究与应用工作，先后开发了基于RAPD、AFLP、SSR等多种类型分子标记的番茄品种鉴定技术体系。近年来，研究团队紧跟国际分子标记技术前沿，率先在国内建立了基于SNP标记的番茄高通量品种鉴定技术平台，构建了包含大量我国主栽番茄品种的SNP指纹图谱数据库，并在全国多家种子检验机构进行了技术推广和试用，积累了大量宝贵的实践经验和技术数据。6结论与展望展望未来，随着基因组测序技术和生物信息学分析方法的持续快速发展，SNP分子标记技术在品种鉴定领域的应用将不断深化。随着更多番茄品种的基因组信息和SNP分型数据持续积累，标准附录中的核心标记组合和品种数据库将不断丰富和完善。与此同时，本标准所确立的SNP标记品种鉴定的方法论体系和技术范式，有望推广应用于其他重要农作物品种鉴定标准的制修订工作，试验验证并推动基于SNP指纹图谱的品种身份证制度和品种全程可追溯管理体系的建立，为现代种业监管体系提供更加精准、高效的技术支撑，助力我国从种业大国向种业强国迈进。参考文献[1]GB/T1.1-2020，标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则[S].[2]NY/T2594-2014，植物品种鉴定DNA分子标记法总则[S].[3]UPOV.TG/1/3GeneralIntroductiontotheExaminationofDistinctness,UniformityandStabilityandtheDevelopmentofHarmonizedDescriptionsofNewVarietieso