抗白粉病高產小麥基因編輯技術獲農業農村部批準 生物技術有望助力主糧增產
2024-05-10 15:53:04
? ? ? 2024年5月8日，農業農村部發布2024年農業基因編輯生物安全證書(生產應用)批準清單，中國科學院遺傳與發育生物學研究所聯合齊禾生科開發的抗白粉病高產獲批基因編輯生產應用安全證書，此外，山東舜豐生物有限報送的改良性狀也獲得生產應用安全證書。
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? ? ? 齊禾生科和舜豐生物是目前我國基因編輯的領先者，兩家公司都有若干基因編輯安全證書獲批，齊禾生科此次獲得中國個主糧基因編輯安全證書，實現從科研到產業化的跨越。
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? ? ? 齊禾生科聯合創始人、首席技術官趙天萌接受相關媒體記者采訪時表示，在這個基因編輯技術獲批之前，是用藥（對人和環境都造成污染），其余的育種都是短暫的抗病（只對一些病原菌小種有效，還容易喪失性狀），“我們基因編輯的方法是光譜持續的抗病，也附加了高產”。
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? ? ? 舜豐生物董事長張輝表示，獲批技術是通過玉米矮稈化，來抗倒伏耐密植來增加產量，各個區域和品種的增產和密度會有所不同。
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? ? ? 他表示，獲頒證書是商業化的步，是開展商業化的基礎。
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? ? ? 下一步，基因編輯技術將可以和公司合作，在育種中實現應用，在獲得審定后，就可以進行商業化推廣。
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? ? ? 中國農科院作物科學研究所黨委書記、國家小麥產業技術體系首席科學家劉錄祥對齊禾生科小麥基因編輯技術評價很高，認為有里程碑意義。
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? ? ? 植物基因組具有復雜性和冗余性，尤其是多倍體植物，一些關鍵性狀會由多個基因控制，而且同一個基因可能存在多個拷貝。在這種情況下，想要研究基因的功能非常困難，在自然界中尋找多倍體植物某個基因的天然突變體也無異于大海撈針，大大限制了作物育種的進程。
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? ? ? 基因編輯技術手段進步，讓育種更有目的性。在植物方面，中國科學院遺傳與發育生物學研究所的高彩霞團隊開辟了一系列通過瞬時表達對植物進行定點基因編輯改造的方法。這些方法也為基因編輯育種奠定了堅實的基礎。
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? ? ? 抗白粉病高產小麥是基因編輯育種的典型范例。ML0基因是植物白粉病感病基因，與超過650種白粉病真菌感染相關。ML0功能的喪失可賦予植物廣譜持久的白粉病抗性。然而對于具有復雜基因組的多倍體植物，想要獲得純合ML0功能缺失突變體是一項富有挑戰的工作。2014年，高彩霞團隊和邱金龍團隊合作，利用基因編輯技術定向突變六倍體小麥ML0基因，獲得了具有白粉病抗性的ML0功能缺失突變體小麥，揭示了基因編輯技術在復雜基因組農作物中應用的潛力。相關工作發表在《Nature Biotechnology》雜志，相關專利也在中國、美國、澳大利亞等多個國家獲得授權。
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? ? ? 隨后，團隊致力于攻克抗白粉病小麥的另一難題——如何在抗病育種中保證作物的產量。經過歷時八年的不懈努力，團隊在解析了抗白粉病小麥的增產作用機理，并成功利用基因編輯技術直接在小麥主栽品種中創制了兼具感病基因突變和產量基因表達的抗白粉病高產小麥。相關工作于2022年發表在《Nature》雜志，相關專利在中國、美國、歐洲、巴西等多個國家或地區進行布局，目前已獲得中國專利授權。
