“如果說種子是農(nóng)業(yè)的‘芯片’,那么,基因編輯便是生物育種所必需的‘光刻機’。”在6月20日舉行的“中國生物育種產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇”上,朱健康院士的這句話指明了此次會議的重要性。記者從會議上了解到,我國生物育種“光刻機”研發(fā)領(lǐng)域取得了重大突破,兩個新型基因編輯核心工具——CRISPR-Cas12i、CRISPR-Cas12j已獲得授權(quán),打破了我國在基因編輯核心工具領(lǐng)域的空白。
生物學家許智宏院士、生物學家鄧興旺院士、植物生理學家謝道昕等4位院士現(xiàn)場參與此次論壇。與會專家認為:與優(yōu)異核心種質(zhì)、現(xiàn)代育種技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)等領(lǐng)域相比,我們在基因編輯技術(shù)水平上處于國際領(lǐng)先地位。
基因編輯能為作物育種做些什么?院士指出,其可提高作物產(chǎn)量、改善品質(zhì)、提高抗逆性、抗病性、肥料利用率;同時,可增加作物遺傳多樣性,大規(guī)模創(chuàng)制育種資源。一句話,基因編輯后的作物,可以達到“毛病少、品質(zhì)好、產(chǎn)量高”的完美統(tǒng)一。
如何理解基因編輯在生物育種領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)勢?
一直以來,香味為一些作物特有,比如香米。但玉米卻沒有。在位于濟南高新區(qū)的山東舜豐基因編輯研究院,有了不一樣的發(fā)現(xiàn)。
在這里,科學家們利用基因編輯技術(shù)對掌管甜、糯兩個酶的基因進行了“小手術(shù)”,阻斷了糖轉(zhuǎn)化成淀粉的通路,同時,改變了淀粉組成,這樣,玉米棒就變得既甜又糯、可口無比。
這是基因編輯技術(shù)神奇的一個方面。在論壇現(xiàn)場,有院士提到基因編輯技術(shù)與轉(zhuǎn)基因的不同:
轉(zhuǎn)基因插入的是外源基因,監(jiān)管嚴格,審批復雜,成本高,周期長,專利被跨國公司壟斷;而基因編輯技術(shù)是對自身基因進行精準修飾,等同于傳統(tǒng)誘變育種,不含外源基因。
種子位于農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的最前端,被稱為農(nóng)業(yè)“芯片”。生物育種是指利用遺傳學、細胞生物學、現(xiàn)代生物工程技術(shù)等方法原理,培育生物新品種的過程,是育種領(lǐng)域科技含量最高的細分行業(yè)。
目前,作為生命科學領(lǐng)域的革命性技術(shù),基因編輯技術(shù)將帶動農(nóng)作物育種進入“精準調(diào)控時代”。
環(huán)顧國內(nèi),從事基因編輯的科研機構(gòu)不少。中國種子協(xié)會副會長馬淑萍拿出的一份名單顯示,有中國農(nóng)科院作物科研所、中國農(nóng)業(yè)大學、中科院遺傳與發(fā)育生物學研究所、浙江大學,以及隆平高科、先正達(中國)、中國種子集團等近20家機構(gòu)。
上文提到的山東舜豐基因編輯研究院是山東濟南乃至國內(nèi)極具前瞻性布局基因編輯技術(shù)的應用研究以及相關(guān)成果的產(chǎn)業(yè)化項目機構(gòu)。作為國內(nèi)首家擁有基因編輯底層核心技術(shù)(CRISPR酶)的機構(gòu),這里圍繞該技術(shù)系統(tǒng)布局了80多項專利,其中包括PCT國際專利申請18項。
穗多、粒大、少肥,這是記者在舜豐基因編輯研究院高產(chǎn)水稻組培室的發(fā)現(xiàn)。通過基因編輯技術(shù)編輯水稻高產(chǎn)相關(guān)基因,上述水稻新特征的出現(xiàn)“水到渠成”。
在這里,他們建立了包括水稻、玉米、小麥等主糧作物,大豆、番茄、生菜、馬鈴薯等經(jīng)濟作物在內(nèi)的近20種作物高效基因編輯體系,并瞄準營養(yǎng)健康和輕簡化這兩大方向開展精準育種工作,目前已經(jīng)創(chuàng)制成功包括高油酸大豆、高VC生菜、香味玉米、耐除草劑水稻等在內(nèi)的多項一代產(chǎn)品。
“基因編輯是一種精準而靈活的技術(shù),可使育種者對植物基因組特定目標性狀進行編輯改進。”作為業(yè)內(nèi)專家,馬淑萍在論壇上表示,“基因編輯技術(shù)實現(xiàn)了靶向定點誘變,極大地提高了植物育種的效率。”
不過,與會專家還表示,眼下國內(nèi)尚未出臺基因編輯產(chǎn)品管理政策,使我國出現(xiàn)了基因編輯技術(shù)研究領(lǐng)先、管理滯后、應用空白的局面。
馬淑萍認為,基因編輯技術(shù)是具有重大戰(zhàn)略意義的新技術(shù),我們應大力促進基因編輯技術(shù)的研發(fā)和應用,占領(lǐng)戰(zhàn)略制高點。
“基因編輯植物安全,如何管?如何分?如何看?”農(nóng)業(yè)農(nóng)村部科技發(fā)展中心焦悅認為,“我們高度重視基因編輯技術(shù)的研究與應用,國家農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)基因生物安全委員會積極開展研究,形成了‘個案分析、分類管理’的評價思路。”她透露,“基因編輯植物評價規(guī)范還在制定過程中。”
關(guān)鍵詞:
我國
基因編輯植物
評價規(guī)范
制定過程