農(nóng)業(yè)種子真?zhèn)舞b別與防偽的分析與思考

劉景玉

（鄆城縣種子公司，山東鄆城 274700）

0 引言

農(nóng)業(yè)是我國(guó)賴(lài)以生存和發(fā)展的行業(yè)，但是目前農(nóng)業(yè)種子出現(xiàn)了一部分假冒偽劣產(chǎn)品，嚴(yán)重影響了我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展。本文根據(jù)農(nóng)業(yè)種子真?zhèn)舞b定方法進(jìn)行分析，并闡述我國(guó)常見(jiàn)的防偽技術(shù)，最后分析種子真?zhèn)舞b定與防偽的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，以期能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)種子市場(chǎng)趨于規(guī)范化，推進(jìn)我國(guó)的農(nóng)業(yè)向著現(xiàn)代化方向發(fā)展。

1 農(nóng)業(yè)種子真?zhèn)舞b別常見(jiàn)的方法

1.1 種子染色法

不同的農(nóng)業(yè)種子在與化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)時(shí)，其會(huì)呈現(xiàn)出不同的顏色，這就是種子染色法用于農(nóng)業(yè)種子鑒定的原理。但是對(duì)于不同的種子，也有著獨(dú)特的染色鑒定方法，例如，使用愈創(chuàng)木酚對(duì)大豆種子染色，大豆種皮內(nèi)含有過(guò)氧化氫酶，通過(guò)催化后可使愈創(chuàng)木酚產(chǎn)生紅褐色的鄰甲氧基對(duì)苯醌。還可以根據(jù)種皮內(nèi)的過(guò)氧化氫酶活性的不同，區(qū)分大豆種子的品種。較為常見(jiàn)的小麥、水稻等農(nóng)作物，可以通常采用苯酚進(jìn)行蒸汽反應(yīng)染色。高粱種子一般進(jìn)行氫氧化鉀染色。氫氧化鈉染色法則單獨(dú)適用于小麥種子[1]。

1.2 種子形態(tài)鑒定法

目前，種子形態(tài)鑒定法是當(dāng)前農(nóng)業(yè)種子鑒定最快捷、方便的鑒定方法。根據(jù)遺傳學(xué)定律，不同的種子在遺傳的過(guò)程中，其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)與外在形態(tài)會(huì)存在著穩(wěn)定的遺傳差異。所以，針對(duì)這一原理，鑒定人員在通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)種子的形態(tài)、顏色、大小等外部形態(tài)的觀察，以及根據(jù)種子的種皮、胚胎等內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析，鑒定人員進(jìn)行綜合分析便能夠?qū)r(nóng)業(yè)種子的真?zhèn)芜M(jìn)行鑒定，同時(shí)還可以根據(jù)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)判斷其純度與遺傳代數(shù)。

1.3 種子電泳技術(shù)

不同物質(zhì)的電荷在不同電場(chǎng)環(huán)境的影響下，會(huì)產(chǎn)生不同的電荷流速，實(shí)現(xiàn)混合物的分離，種子電泳技術(shù)就是利用這一原理進(jìn)行種子的真?zhèn)舞b定。從國(guó)內(nèi)市場(chǎng)應(yīng)用情況來(lái)講，這一技術(shù)具有方便、快捷、精準(zhǔn)等方面的優(yōu)勢(shì)。目前較為常見(jiàn)的電泳技術(shù)一般為蛋白質(zhì)電泳技術(shù)、同工酶電泳技術(shù)、蛋白質(zhì)同工酶電泳技術(shù)這三種手段。在國(guó)內(nèi)，這部分電泳技術(shù)手段可以囊括大部分的農(nóng)業(yè)種子的鑒定。1986年，國(guó)際種子協(xié)會(huì)通過(guò)了使用聚丙烯酰胺凝膠電泳法對(duì)農(nóng)業(yè)種子進(jìn)行真?zhèn)蔚蔫b定，我國(guó)在根據(jù)本土實(shí)際情況對(duì)種子檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修改后，也將聚丙烯酰胺凝膠電泳法納入《農(nóng)作物種子檢驗(yàn)規(guī)程》中。

目前，許多關(guān)于種子鑒定與防偽方面的研究，將DNA分子診斷技術(shù)作為一個(gè)單獨(dú)的種類(lèi)進(jìn)行研究。但是其依舊屬于種子電泳技術(shù)中的一種，主要包括由分子雜交與電泳技術(shù)為核心的分子診斷技術(shù)、DNA擴(kuò)增與電泳技術(shù)為核心的分子診斷技術(shù)。如今我國(guó)的DNA分子診斷技術(shù)已經(jīng)較為成熟，能夠廣泛地用于農(nóng)業(yè)種子的真?zhèn)舞b定，還可以利用DNA分子標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)種子的防偽。

1.4 高效液相色譜技術(shù)

高效液相色譜技術(shù)，最初是在20世紀(jì)60年代依據(jù)氣相色譜理論而發(fā)展起來(lái)的。其主要是根據(jù)在遺傳過(guò)程中，不同品種的種子在蛋白質(zhì)的含量與蛋白質(zhì)的排列組合上有著一定程度上的差異，來(lái)進(jìn)行種子的真?zhèn)舞b定。在實(shí)際的種子真?zhèn)舞b定工作中，不同品種種子的蛋白質(zhì)排列差異使其在色譜圖中形成保留時(shí)間與大小不同的品種指紋圖譜。種子鑒定人員可以根據(jù)這部分圖譜來(lái)進(jìn)行對(duì)照，以此來(lái)判斷種子的真?zhèn)闻c質(zhì)量。

2 農(nóng)業(yè)種子常見(jiàn)防偽技術(shù)

2.1 標(biāo)記種子

目前，種植者并不具備進(jìn)行專(zhuān)業(yè)種子真?zhèn)舞b定的手段與條件，因此標(biāo)記種子能夠使種植者以精準(zhǔn)快速地進(jìn)行種子的鑒定，同時(shí)還能夠有效地防止種子被冒充。我國(guó)對(duì)于標(biāo)記種子主要應(yīng)用于標(biāo)記包裝袋，這是最為簡(jiǎn)便同時(shí)也最具有成效的方法，但是這樣的防偽技術(shù)很容易被模仿。對(duì)于種子標(biāo)記的種皮標(biāo)記與種子內(nèi)部標(biāo)記，是我國(guó)目前的研究方向，并不具備廣泛應(yīng)用的條件，因此沒(méi)有得到實(shí)際的應(yīng)用。

2.2 防偽標(biāo)記

我國(guó)的防偽技術(shù)主要包括：激光全息、熒光與水印標(biāo)記。這三種技術(shù)均可以在農(nóng)業(yè)種子的包裝袋上進(jìn)行標(biāo)記，用以進(jìn)行防偽。激光全息標(biāo)記技術(shù)主要用于防偽，其運(yùn)用激光多彩的全息圖通過(guò)制版與模壓完成防偽標(biāo)簽，但這種防偽在農(nóng)業(yè)種子中只能用于在種子包裝袋進(jìn)行防偽圖標(biāo)的制作。熒光標(biāo)記技術(shù)是近些年的防偽研究重點(diǎn)，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷地?cái)U(kuò)大，不僅能夠在種子包裝袋上進(jìn)行標(biāo)記，還可以在種子表皮進(jìn)行標(biāo)記。但是這項(xiàng)技術(shù)偏重于理論，實(shí)際應(yīng)用較少，標(biāo)記成本過(guò)高，沒(méi)有得到廣泛推廣。

2.3 DNA標(biāo)記技術(shù)

DNA是遺傳物質(zhì)的載體，以個(gè)體內(nèi)脫氧核苷酸序列的差異為基礎(chǔ)，根據(jù)遺傳過(guò)程中下一代的差異性進(jìn)行標(biāo)記。目前的DNA標(biāo)記防偽技術(shù)，主要應(yīng)用了聚合酶鏈反應(yīng)、分子雜交與DNA擴(kuò)增技術(shù)，通過(guò)對(duì)種子內(nèi)的DNA進(jìn)行標(biāo)記，能夠在種植時(shí)通過(guò)電泳法進(jìn)行精準(zhǔn)的鑒定。DNA儲(chǔ)存遺傳信息、編碼等相應(yīng)的產(chǎn)物，其包含蛋白質(zhì)，通過(guò)高效液相色譜技術(shù)，根據(jù)種子的DNA指紋圖也可以進(jìn)行農(nóng)業(yè)種子的鑒定。

3 農(nóng)業(yè)種子真?zhèn)舞b別與防偽現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)于農(nóng)業(yè)發(fā)展而言，最為關(guān)鍵的就是農(nóng)業(yè)種子的真?zhèn)螁?wèn)題。目前我國(guó)對(duì)于農(nóng)業(yè)種子的鑒定方式主要有兩種。一種是根據(jù)種子的外部形態(tài)，如形狀（球形的豌豆、牙齒形的玉米、螺旋形的莢果）、顏色（青仁大豆的淡綠色、玉米品種的橙黃色、黃色、淺黃色、玉白色、乳白色）以及大小。種子的外部形態(tài)通?？梢杂萌庋圻M(jìn)行觀察，但是部分細(xì)小種子如花卉種子、黑芝麻、白菜則需要借助相關(guān)工具進(jìn)行觀察。另一種是根據(jù)種子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行鑒定，主要通過(guò)電泳技術(shù)與高效液相色譜技術(shù)進(jìn)行鑒定[2]。

前文所講述的種子鑒定方法，雖然已經(jīng)趨于成熟，但是依舊存在一定的問(wèn)題。種子形態(tài)鑒定法：其需要觀察的項(xiàng)目較多，過(guò)程也較為繁瑣，大部分是通過(guò)肉眼進(jìn)行觀察，而且目前大部分種子外部都涂有種衣劑，很難根據(jù)外部形態(tài)進(jìn)行種子準(zhǔn)確的鑒定。種子染色法：這種鑒定方法雖然能夠直觀地進(jìn)行種子真?zhèn)舞b定，但是由于其能夠受用的種子品種比較少，鑒定不能夠全面進(jìn)行。種子電泳技術(shù)與高效液相色譜技術(shù)：雖然這兩種鑒定結(jié)果較為準(zhǔn)確，但是其所需要的設(shè)備與相關(guān)知識(shí)儲(chǔ)備較多，過(guò)程不僅復(fù)雜，成本也相對(duì)較高，大體上處于實(shí)驗(yàn)室階段，對(duì)于種植戶(hù)來(lái)講，高成本、過(guò)程復(fù)雜、設(shè)備試劑多，使其進(jìn)行鑒定時(shí)，存在較高的難度。同時(shí)，在進(jìn)行種子進(jìn)行鑒定時(shí)，除了需要考慮其在遺傳方面的特征，還需要對(duì)客觀環(huán)境進(jìn)行充分的考慮，如氣候、光照、土壤、水源以及農(nóng)藥施肥等，這部分外在因素對(duì)于種子的外部形態(tài)與內(nèi)部結(jié)構(gòu)也會(huì)造成一定的影響[3]。目前的市場(chǎng)上缺乏一種集經(jīng)濟(jì)性、簡(jiǎn)便與精準(zhǔn)于一體的鑒定方法，使種植戶(hù)也能夠進(jìn)行精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)種子鑒定。

我國(guó)農(nóng)業(yè)種子的防偽技術(shù)主要集中在種子包裝袋的防偽，但是包裝袋防偽很容易被模仿與復(fù)制。上文提到的三種常見(jiàn)的防偽技術(shù)也僅能夠在包裝袋進(jìn)行防偽，對(duì)于種子種皮標(biāo)記與種子內(nèi)部標(biāo)記依舊由于技術(shù)問(wèn)題難以進(jìn)行廣泛的應(yīng)用。種子內(nèi)部標(biāo)記的技術(shù)含量較高，通常是在種子成熟后，在種子內(nèi)部進(jìn)行較為明顯的刻印表示，但是為了減少刻印對(duì)于種子的損害，這項(xiàng)技術(shù)仍處于起步階段，缺少能夠廣泛應(yīng)用的技術(shù)支撐?？傊覈?guó)的種子防偽技術(shù)仍處于進(jìn)行包裝袋防偽的階段，雖然簡(jiǎn)單明了，但是操作簡(jiǎn)單，易被模仿，實(shí)際的防偽成效并不高。

當(dāng)前，我國(guó)的農(nóng)業(yè)種子鑒定與防偽工作雖然已經(jīng)具有一定的成效，但是仍然缺少能夠進(jìn)行廣泛應(yīng)用的技術(shù)手段。在種子鑒定方面，鑒定手段頗多，但是基本處于成本高、效率低的階段，不能夠被種植者廣泛接受并使用。在種子防偽工作中，防偽技術(shù)雖然不復(fù)雜，但是基本處于起步階段，僅能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的包裝袋防偽，防偽成效不顯著。我國(guó)的農(nóng)業(yè)種子鑒定與防偽在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中依舊有較長(zhǎng)的路要走，鑒定技術(shù)要將簡(jiǎn)單便捷、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠放在首位，防偽技術(shù)則要做到技術(shù)要求高，成本低廉，不易被模仿[4]。在保障農(nóng)業(yè)種子真實(shí)性方面，不僅需要對(duì)相關(guān)鑒定技術(shù)與防偽手段進(jìn)行優(yōu)化，還需對(duì)農(nóng)業(yè)種子市場(chǎng)進(jìn)行規(guī)劃，從源頭保障農(nóng)業(yè)種子的質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，種子的真?zhèn)舞b定是保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。本文闡述了目前較為常見(jiàn)幾種種子鑒定方法與防偽技術(shù)手段，并根據(jù)這部分技術(shù)手段結(jié)合目前市場(chǎng)環(huán)境，分析了當(dāng)前農(nóng)業(yè)種子鑒定與防偽現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)。目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)種子的真?zhèn)舞b定與防偽技術(shù)普遍不夠成熟，難以滿(mǎn)足市場(chǎng)發(fā)展需要，尚需進(jìn)一步研究。