元素百科为您介绍:无论转基因面临多少挑战,遭受多少质疑,在中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员朱桢看来,“转基因技术仍是育种的主流技术手段。转基因的前沿基础研究,对多学科发展起到牵动作用。通过重大专项的实施,承担单位的育种能力逐渐提高,中上游结合更加紧密。” 在日前召开的“农业前沿生物技术前瞻”圆桌会议上,转基因成为专家们绕不过的热议话题。
全球转基因技术研发创新竞争加剧
“转基因技术是指利用基因重组技术,将人工分离或修饰的功能基因导入生物体,从而使其在抗病虫、抗逆、营养和品质等方面满足农业生产和人类消费需求的一种技术。” 5月1日,中国农业科学院生物技术研究所研究员林敏在记者专访时说,理论上讲,转基因与传统育种技术是一样的,只是速度更快、效率更高。
林敏介绍,当前全球转基因技术研发呈现新的态势。一是研究领域不断拓展。研究种类由最初非食用的烟草、林木、棉花到直接食用的水稻、蔬菜、水果等;目标性状从单一的抗虫、耐除草剂向抗旱、养分高效利用等方向拓展;含有复合功能基因、改善营养、增进健康的新一代转基因作物的研发明显提速,成为竞争的新热点。美国新推出的转基因玉米,聚合了8种新型基因,能够兼抗地上地下6种害虫并耐2种除草剂。二是转基因技术更加准确高效。新一代基因转化技术实现了定点整合、无选择标记和外源基因删除,转化过程更为精准可靠;突破了基因型限制和多基因聚合的技术难题,实现了标准化、规模化、工厂化操作,大大提高了转化效率。三是研发投入大幅度提升。巴西、阿根廷、印度等发展中国家对转基因作物研发投入成倍增加,势头强劲。世界前三强种业公司(孟山都、杜邦—先锋、先正达)年研发投入均超过10亿美元,占销售收入的10%左右。
未来转基因技术依然大有可为
近年来,以生物组学、新一代育种技术如基因组编辑技术、合成生物技术等为代表的前沿生物技术发展迅速,并广泛应用于农业领域,为解决全球性粮食、环境、健康、能源问题提供了不可替代的技术支撑作用。“但这并不是说转基因技术就不重要了,它作为其中的一个过程,依然不可替代。”林敏说。
在转基因技术应用20年后,科学界对一种叫做“基因组或基因编辑”的新生物技术的潜力充满期盼。其中被命名为CRISPR(成簇的规律间隔短回文重复序列)的技术被认为最具前途,其可以在预先确定的位置切割DNA,并精确地插入突变或者在基因组的最佳位置改变单核苷酸,从而使表达最大化。“其‘真正力量’在于能够编辑和更改单个和多个植物自身基因(而非转基因)的能力,对重要的性状如抗旱性进行编码,产生有用的非转基因的改良作物。”有专家称。
尹伟伦认为,当前,转基因测序、调控仍处于盲目的基因克隆、转导阶段,精准基因技术远没有实现,只能是大量地转再从中筛选。转基因如何准确地切入,怎样实现性状的准确调控,并最终服务于农业生产和人类生活的需求,值得进一步深入探索。
“未来,不再是过去那样对单基因的转移,而是要发展合成生物技术,为光合作用(高产)、生物固氮(节肥、稳产、增效)、生物抗逆(节水耐旱、耐盐碱等)和生物质转化等世界性农业难题提供解决方案。合成生物技术在农业中应用,有望克服全球资源短缺和极端气候变化等农业发展的‘瓶颈’,突破性提高对光、肥、水的利用率,将开创人类按照自身需求设计农业生物、创制新型高效智能人工品种的新纪元。”林敏说。
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