以下文章来源于南北学苑 ，作者钟舒阳
性状整合（Trait Integration）通俗的说法就是性状回交转育，即使用待整合的常规自交系（做母本）与携带转基因性状的自交系（做父本）进行一次杂交；再使用常规自交系作为轮回亲本（受体），进行多次回交，从中筛选出既携带转基因性状，且DNA指纹和DUS表型与原常规自交系相同的家系；最后通过自交获得转基因性状纯合的自交系，用于下一步扩繁和制种。
一、DBNBC的性状整合
1.1 性状整合的注意事项
DBNBC目前拥有三款转基因性状产品，分别是保抗®（DBN9936）、倍抗®（DBN 3601T）和庇护所（DBN9958），其中保抗®和倍抗®同时具有各自的靶标害虫抗性和除草剂耐受性，庇护所具有草甘膦和草铵膦的除草剂耐受性。
目前，DBNBC既提供回交转育服务，也鼓励育种单位自行回交转育。下面就回交转育过程和完成后的注意事项，列出6点：
确保受体自交系的质量。根据《国家级转基因玉米品种审定标准（试行）》的要求，转基因品种的受体品种已通过审定，除转化体导入所致位点差异外，转基因品种与受体品种的DNA指纹检测差异位点数＜ 2个。因此，DBNBC会请第三方权威机构对计划回交转育的自交系进行DNA指纹检测，如果新自交系存在2个及以上的SSR杂合位点，会使用一套种子替换流程，在回交转育进度和交付材料的DNA指纹达标之间寻找平衡。在此，也提醒各合作单位，尽量在完成自交系的纯化后再提交种子，并且避免使用与非转基因品种的制种亲本来源不同的穗行。
将抗虫和耐除草剂性状尽可能整合到母本中。一方面，保抗®和倍抗®具有抗虫的转基因性状，所以DBNBC建议将转基因性状整合到育种单位的母本自交系中，降低制种成本，减少制种时的产量损失。另一方面，母本具有除草剂耐受性，在制杂交种的过程中，一旦出现母本去雄不彻底而自交的情况，也能保证混在杂交种中的自交种子携带转基因性状，避免在播种并喷施靶标除草剂后，出现死苗。
转育过程中，加强质量管理。在每一世代，DBNBC都采取靶标除草剂喷施和分子检测（目标转化体基因型和非目标转基因污染）相结合的质控措施，并严格遵守一套授粉原则。育种单位自行回交时，如无分子检测条件，一定要规范靶标除草剂的使用，保证剔除全部阴性苗。
转育过程中，充分运用分子筛选和表型鉴定，确保转育质量和效率。DBNBC采取分子筛选和DUS表型筛选相结合的策略，加快材料交付。分子筛选包括使用SNP进行背景选择，使用SSR指纹（《GB/T 39914—2021 主要农作物品种真实性和纯度SSR 分子 标记检测 玉米》）进行筛选。DUS表型筛选覆盖39个玉米基本性状（《GB/T 19557.24-2018 植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南 玉米》），测试方法与指南保持一致。育种单位自行回交时，可以根据自己的需求，灵活调整筛选策略和群体量。
转育完成后，注重版本选择。目前，DBNBC交付多个不同穗行来源的果穗，建议合作单位在完成配合力测试和抗性鉴定后，筛选出最优穗行，再以该穗行进行大规模扩繁和制种，并且在扩繁过程中，遵循原种使用规则，避免自交衰退。
根据转基因产业化的进展，建议大家在选育出新自交系，并且纯化稳定后，及时开展转基因性状的回交转育，并用完成转基因回交转育的材料组配新组合参试。
1.2 性状整合的2个风险点
目前，DBNBC的性状整合策略已经基本成熟，但是在试验过程中时常遇到两点风险。第1个风险点是SNP结果与SSR指纹不能完全对应，其中又细分成两种情况，一是当材料回交完成时，根据SNP数据计算的背景回复率已经超过97%，甚至达到99%，但是SSR指纹与原始常规自交系仍然具有2~4个的差异位点；二是SSR指纹中的缺失值测定并不稳定，导致无法准确判断供体和受体之间的初始SSR差异位点数，以及完成性状整合的转基因材料是否达标（差异位点数< 2个）。针对这一风险点，DBNBC目前采用SNP和SSR指纹检测并行，并重复验证的筛选策略，保证不影响性状整合的进程和育种单位的品种审定。
但是，从生物学意义上讨论，SSR指纹相对SNP具有更丰富的多态性，而DBNBC用于筛选的SNP数量超过SSR指纹的2个数量级，对于SNP背景回复率已经超过97%的转基因材料，如果存在2个SSR差异位点，转基因材料和常规受体材料是否是同一份材料？进一步，如果转基因材料和常规受体材料同时在39个DUS表型上没有明显差异，是否能算做同一份材料？
第2个风险点是热源血缘材料在高纬度地区（长日照条件）的花期不遇，授粉困难。由于热源材料在抗性等表型上具有优势，育种家目前已经选育出很多携带热源血缘的优良自交系，但是，伴随连锁累赘等因素，部分热源血缘材料在高纬度地区花期延长，ASI过大，导致花期不遇，授粉困难。目前，DBNBC通过提前与合作单位沟通，获得材料花期/生育期信息，对热源血缘材料增加错期，调节光周期等手段，可以适当规避风险，保持性状整合的试验进程连续进行。在此，向各位老师请教，是否有简单便捷的操作，可以实现热源血缘材料在高纬度地区的正常生长？
1.3 性状整合的1种可能性
当前，转基因性状整合手段以回交、前景（转基因性状）筛选和背景筛选为核心，整体周期偏长，并且针对转基因插入位点附近的连锁累赘筛选（LDS）投入较高。随着基因编辑技术的日新月异，特别是大片段定向插入技术的发展，有可能完全颠覆现有的性状整合手段——将获得安全证书的转化体片段定向插入常规自交系的指定位置，快速完成性状整合，并完全规避连锁累赘的风险。
二、转基因材料大规模繁制种时的目标转化事件纯度和非目标转基因成分污染检测的讨论
目前，无论是自交系还是杂交种，转基因玉米材料纯度的国家标准尚未确定。常规玉米材料对自交系的纯度要求是原种99.9%，大田用种99%，对单交种的纯度要求是大田用种96%（《GB 4404.1-2008 粮食作物种子 第1部分 禾谷类》）。如果转基因玉米市场开放，无论常规或转基因玉米材料，非目标转基因成分污染肯定会纳入监管，需要检测的转化体数量也会超过现行的国家标准（《GB/T 19495.4-2018 转基因产品检测 实时荧光定性聚合酶链式反应（PCR）检测方法》，《GB/T 38505-2020转基因产品通用检测方法》）。相对于常规材料，转基因材料增加了目标转化事件的纯度检测一项。目前，DBNBC采纳国际种子检验协会（ISTA）的多篇文献，对目标转化事件的纯度和非目标转基因污染的检测设置了超过常规材料国家标准的高阈值，对使用DBNBC转基因性状的玉米品种进行严格把关。
在转基因玉米材料纯度的国家标准颁布之前，对合作单位有2点建议，一是在缺少分子检测辅助的情况下，规范除草剂的使用，加强对目标转化事件阴性苗的剔除，二是加强繁制种基地的隔离，最大程度避免非目标转基因成分污染。无论是阴性苗还是非目标转基因污染，一旦收获并混合使用在同一批次的转基因种子中，种植之后再检测、剔苗等的成本是巨大的。
三、入职体会
入职DBNBC以来，逐渐深刻意识到转基因玉米产业化是一个系统工程。在公司内部，转基因性状整合只是整个环节的最后一步，现在可供育种单位进行性状整合的三款转基因性状产品的前期研发和评估道路是艰辛和曲折的，十年磨一剑，这三款产品的抗性水平是扎实且稳定的。
另外和博士期间的基础研究不同，在学校，个人完全掌握课题进度，需要对接的人比较少，通常是导师和几位同课题的同学，有更高的容错率，允许经常性的临时调整，但是在公司，一是以目标为导向，尽量减少摸索性质的工作，充分讨论试验方案的可行性，充分考虑资源花费；二是涉及多个平台间的合作，试验计划要提前完成并做好沟通，每一代的试验进度要跟紧。
以上，简要介绍了DBNBC的转基因性状整合工作和几点思考体会，前面还有很多东西要学，有很多路要走，欢迎各位老师对文中内容进行指导和建议。
