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基因編輯技術(shù)助力農(nóng)作物精準(zhǔn)育種 新興技術(shù)為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化保駕護(hù)航
2022年05月25日 09:26:24 來源：化工儀器網(wǎng) 作者：江魚 點(diǎn)擊量：4812

0余種作物的基因編輯體系,，開展了百余項(xiàng)產(chǎn)品的儲(chǔ)備布局,。基因編輯技術(shù)在科研,、農(nóng)業(yè),、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域顯示出廣闊前景，尤其在農(nóng)業(yè)中愈演愈烈,。

　　【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】 自古以來,，我國(guó)就是農(nóng)業(yè)大國(guó)，瓜果蔬菜、農(nóng)作物豐富程度一度令人膛目結(jié)舌,。邁入現(xiàn)代化以來,，農(nóng)業(yè)的水平不斷提高，農(nóng)作物產(chǎn)值不斷持續(xù)增長(zhǎng),，逐漸形成糧食平衡供應(yīng)的良好局面,。據(jù)農(nóng)業(yè)部數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)糧食產(chǎn)量連續(xù)7年穩(wěn)定在1.3萬億斤以上,，糧食供給總量充足,、庫存充裕。
 
　　但隨著人口數(shù)量再度提升,，疫情反復(fù)等不多個(gè)不穩(wěn)定情況出現(xiàn),，農(nóng)產(chǎn)品保數(shù)量、保多樣,、保質(zhì)量的任務(wù)越來越重,。大量數(shù)據(jù)要求以糧食穩(wěn)產(chǎn)保供的確定性來應(yīng)對(duì)外部環(huán)境的不確定性。
 
　　海南省崖州灣種子實(shí)驗(yàn)室中,，科研人員精準(zhǔn)編輯生菜維生素C合成的限速酶的上游表達(dá)調(diào)控元件,，使這些生菜的維生素C含量得到顯著提高。基因編輯技術(shù)在科研,、農(nóng)業(yè),、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域顯示出廣闊前景，尤其在農(nóng)業(yè)中愈演愈烈,。
 
　　基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA(脫氧核糖核酸)片段,，它能控制生物的性狀，支持生命的基本構(gòu)造和性能,。生物的性狀主要是由基因決定的,，比如玉米的高矮、產(chǎn)量高低,、能否抗倒伏等,。
 
　　基因編輯與傳統(tǒng)育種技術(shù)最終的結(jié)果是相似的，即引入人類需要的遺傳變異,。此前,，為了提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量，人們往往會(huì)對(duì)這一物種進(jìn)行長(zhǎng)期馴化,，將一些優(yōu)質(zhì)基因聚合在一起進(jìn)行優(yōu)中選優(yōu),，經(jīng)過漫長(zhǎng)的育種階段后形成優(yōu)質(zhì)品種。但雜交選擇過程十分漫長(zhǎng),，可多達(dá)10年,。如何在有限時(shí)間內(nèi)快速,、精準(zhǔn)進(jìn)行作物馴化？基因編輯技術(shù)給出答案,。
 
　　基因編輯可以精準(zhǔn)定位作物的特定基因,。定位基因并“剪斷”后，細(xì)胞就會(huì)修復(fù)斷口并產(chǎn)生變異,。利用基因編輯技術(shù),，改良作物的某個(gè)基因只需很短的時(shí)間，一次最多可以調(diào)控多達(dá)幾十個(gè)基因,。
 
　　在基因編輯過程中,，找到自帶“導(dǎo)航系統(tǒng)”、能精準(zhǔn)定位的基因編輯工具至關(guān)重要,。也是因?yàn)榫珳?zhǔn)定位的特點(diǎn),，憑借這一特點(diǎn)，基因編輯精確,、快速地生成作物改良所需的基因突變,，幫助培育出產(chǎn)量更高、更有營(yíng)養(yǎng),、更耐受極端天氣,、需要更少化肥和農(nóng)藥的作物。從功能上來看,，此前基因編輯主要是“做減法”，當(dāng)基因被“剪斷”后,，細(xì)胞會(huì)修復(fù)斷口并產(chǎn)生變異,，讓基因失活，從而不起作用,。讓不利于農(nóng)作物自身的一些不利基因失活,，培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì),、抗病的品種是基因編輯的原理,。
 
　　近年來，隨著基因技術(shù)的不斷發(fā)展,，目前,，基因編輯工具不僅可以用于去除或減弱不利于農(nóng)藝性狀的基因，還可以增強(qiáng)農(nóng)作物有益基因,。
 
　　目前,，基因編輯緩解了轉(zhuǎn)基因技術(shù)的安全爭(zhēng)議，且具可控性強(qiáng),、商用領(lǐng)域廣,、安全價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn),，成為當(dāng)下種業(yè)發(fā)展焦點(diǎn)。如何從實(shí)驗(yàn)室走向更廣泛的應(yīng)用,？這就需要將技術(shù)產(chǎn)業(yè)化,，落地具體領(lǐng)域。
 
　　產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合是推動(dòng)基因編輯育種向產(chǎn)業(yè)化邁進(jìn)的關(guān)鍵,。如今,，舜豐生物等多家從事基因編輯的專業(yè)技術(shù)平臺(tái)為了建立健全產(chǎn)學(xué)研用體系，與高校院所廣泛開展合作,，引進(jìn)一批客座教授團(tuán)隊(duì)并聯(lián)合培養(yǎng)研究生,，形成科研合力，共同促進(jìn)基因編輯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,。
 
　　另一方面,，新技術(shù)的發(fā)展離不開政策支持。實(shí)際早在2016年,，“基因編輯技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)”被納入國(guó)務(wù)院印發(fā)的“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃,。此舉表明中國(guó)開始將基因農(nóng)業(yè)技術(shù)納入戰(zhàn)略重點(diǎn)，進(jìn)而增強(qiáng)中國(guó)育種產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,。2022年1月,，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部發(fā)布了《農(nóng)業(yè)用基因編輯植物安全評(píng)價(jià)指南(試行)》(以下簡(jiǎn)稱《指南》)，我國(guó)農(nóng)作物基因編輯研發(fā),、應(yīng)用有了更明確的規(guī)范,，強(qiáng)化了我國(guó)基因編輯技術(shù)應(yīng)用的制度保障。
 
　　《指南》明確,，對(duì)未引入外源基因的基因編輯植物,，依據(jù)可能產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)申報(bào)安全評(píng)價(jià)。在政策支持下,，我國(guó)將構(gòu)建起更加精準(zhǔn)高效的生物育種技術(shù)體系,，基因編輯育種技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展，也將迎來新的機(jī)遇,。
 
　　(資料來源：科技日?qǐng)?bào),、農(nóng)村農(nóng)業(yè)部)
 
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