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中国批准基因编辑作物,研究者备受鼓舞

以下文章来源于Nature Portfolio ,作者:Nature Portfolio

“这对研究者是大好的消息,打开了基因编辑植物商品化的大门” | 图源:pixabay.com研究者是大好的消息,打开了基因编辑植物商品化的大门” | 图源:pixabay.com

导  读

科学家表示,新发布的《农业用基因编辑植物安全评价指南(试行)》将进一步鼓励研究产量更高、更能抵御气候变化的植物。

 

撰文 | Smriti Mallapaty

 

中国政府批准基因编辑作物,让国内研究者备受鼓舞。研究者表示,这一规定清除了该类植物运用于农业的阻碍,能促进更可口、更耐虫害、更能适应全球变暖的植物品种的研发。
 

图1 如图所示,小麦植株染上白粉病,产量和质量都会降低 | 图源:Nigel Cattlin/Alamy

 

自1月24日中国农业部发布《农业用基因编辑植物安全评价指南(试行)》(以下简称《指南》)起,研究者们争相为自己的基因编辑作物提交应用申请,其中就包括《自然》发表的一篇论文介绍的小麦品种研究,这些小麦能够抵御真菌疾病——白粉病 [1]。

 

该论文的共同作者之一、中国科学院遗传与发育生物学研究所的植物学家高彩霞说:“这对研究者是大好的消息,打开了基因编辑植物商品化的大门。”

 

韩国基础科学研究所基因编辑中心(Center for Genome Engineering at the Institute for Basic Science)所长金镇洙表示,《指南》的出台是中国迈出的一大步,将让相关研究从理论走向田间地头。

 

中国的新规比美国的相关规定严格一些(一些基因编辑作物可能包含一些微小变化,与可能自然发生的变异类似,美国对此并不加以监管),但比欧盟宽松。欧盟将一切基因编辑作物都视作转基因生物。

 

外源基因不行

基因编辑作物是运用多种技术开发的,例如CRISPR–Cas9,该技术可对DNA序列进行微调。这些作物不同于通过转基因技术得到的植物,因为后者往往会插入其它动植物物种的整条基因片段或DNA序列。但迄今为止,在中国,基因编辑作物仍与转基因生物适用同样的法律。

 

目前,在中国,转基因植物获得生物安全许可,所需时间可能长达6年。但研究者表示,新的《指南》规定了基因编辑作物获取生物安全证书的程序,可将获批时间缩短至1~2年。

 

转基因作物必须广泛进行大规模栽培试验后,才能获批应用。新的《指南》规定,若基因编辑作物被认为不存在环境或食用安全风险,研发者仅须提供实验数据,并进行小规模栽培实验,即可获批。

 

不过,研究者表示,《指南》的部分内容尚有模糊之处。运用基因编辑技术移除基因、制造单核苷酸变化的作物适用该指南;但对于移植了同物种其它品种的DNA序列的作物,该指南是否适用尚不明确。

 

华南农业大学水稻遗传学家储成才说,“我们得进一步确认这类植物是否为《指南》所允许”,因为把规则搞清楚至关重要。

 

研究者们已经在计划,把工作重点进一步放在研发能造福农民的新作物品种上。例如,南方科技大学植物分子学家朱健康介绍,他计划研发若干基因编辑品种,以提升产量,增强应对气候变化能力,提升施肥效率。

 

其他科学家正计划申请香气浓郁的水稻品种,还有用于生产饱和脂肪含量较低豆油的高油酸大豆品种。

 

抗病能力与生长状况力与生长状况

高彩霞的抗白粉病小麦可能成为首批获得批准的基因编辑植物之一。2014年,她和团队采用基因编辑技术,敲去了一个导致小麦容易感染该真菌疾病的基因,但发现这些基因变化也会妨碍了小麦生长 [2]。然而在编辑了基因的小麦中,有一棵生长正常的植株。研究者发现,原因在于一段染色体被删除了,因此一个关于糖分生产的基因的表达没有受到抑制。

 

此后,在敲除导致小麦易感白粉病的基因的基础上,研究者得以把那棵植株中删除的染色体除去,开发出了既能抵抗白粉病,生长又不受妨碍的小麦品种。

 

“这是一项非常全面、非常优秀的研究。” 美国宾夕法尼亚州立大学帕克分校(Pennsylvania State University in University Park)植物学家杨亦农赞扬道。杨亦农还介绍,该技术可以广泛应用于几乎所有开花植物,因为白粉病能感染大约一万个植物物种。

 

美国冷泉港实验室(Cold Spring Harbor Laboratory)的植物遗传学家 David Jackson 说 “这项研究振奋人心”,不过他对此保持谨慎,因为该研究采用的小麦生长数据仅基于较少的植株,且大部分是在温室中培育的,尚需更大规模的栽培试验来验证。

 

诸如此类的研究表明,在基因编辑作物方面,中国已有了雄厚的研究经验,新规一出,“中国将充分发挥自己的学术领先优势。” 英国约翰英纳斯中心(John Innes Centre)植物学家 Penny Hundleby 说。

 

参考文献:

1. Li, S. et al. Nature https://doi.org/10.1038/s41586-022-04395-9 (2022).

2. Wang, Y. et al. Nature Biotechnol.32, 947–951 (2014).

原文以 China’s approval of gene-edited crops energizes researchers 为标题发表在2022年2月11日《自然》的新闻版块上。原文链接:https://www.nature.com/articles/d41586-022-00395-x?utm_source=wechat&utm_medium=social&utm_campaign=CONR_AUTCC_ENGM_CN_CNCM_NFHCN

 



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