在廣東種業創新發展論壇上,中國科學院院士、華南農業大學教授劉耀光作了《從常規育種到生物育種:實踐、挑戰與展望》的主旨報告。
他表示,農業生物育種正在步入快速發展的新時代,已經成為新一輪核心競爭力的重大戰略選擇。若把傳統育種和生物育種相結合,可加速育種進程。
12月12日,廣東種業創新發展論壇在廣州市柯木塱舉行。
生物育種是農業核心技術之一,是發展現代種業、解決糧食安全問題的重要工具。而基因編輯技術則是近幾年來蓬勃發展的新興技術之一。 “由于基因編輯技術可以實現對特定目標基因進點‘編輯’,改變基因功能,因此所有跟生命有關的研究和產業都可以被此技術賦能。農作物高效精準育種成為可能。”劉耀光表示。 通過多年研究,劉耀光團隊摸清了基因調控網絡,并研發出高效的植物多重基因編輯載體系統,被超900家實驗室廣泛使用;也開發出一站式基因編輯設計與結果分析在線軟件工具箱,被全球科研機構訪問使用超過400萬次。 這些基因編輯工具也已經被大量用于多種植物功能研究和遺傳改良。比如團隊當前已發現了水稻稻瘟病負調控基因、水稻兩系雜交稻不育基因、大豆油份組成基因,通過編輯這些特定基因,就可以改良品種品質。 同時,通過基因編輯微量調整目標性狀如作物的株高、生育期、直鏈淀粉含量等的控制基因,即可改善品種表現。
2016年美國農業部批準了一種基因編輯改良的食用雙孢菇;2020年美國農業部批準Pairwise公司的一種基因編輯改良芥菜;2021年,日本Sanatech Seed公司推出基因編輯西紅柿......基因編輯技術在農作物領域的應用一直在不斷發展,而且前景廣闊。 相較于傳統育種技術,基因編輯技術更精確、速度更快、成效更有預見性,且其簡化的安全評價程序和較低的研發成本讓育種家們對其更加青睞。 然而當前產業發展還面臨挑戰。劉耀光表示,做基因編輯最重要的是知道什么基因控制什么性狀。因此基礎研究方面還需要進一步加強,發現更多的作物優良性狀基因,尤其是優良性狀的負調控基因。 其次,基因編輯底層工具大部分是沒有自主知識產權,在這方面還要開發自有底層專利的新基因編輯工具,開發更高效的基因定點插入/替換技術。 在政策方面,需不斷完善基因編輯作物管理法規。“這些規章要科學有據且能夠與當前政策區分開,并利于農作物生物技術育種的健康發展。”劉耀光說。 今年,我國發放了首個基因編輯(高油酸)大豆的生物安全證書,且近幾年陸續發放了多批轉基因抗除草劑和抗蟲的大豆和玉米品種的生物安全證書,在全國多地區進行小、中規模的種植,表現良好。劉耀光認為,農業生物育種正在步入快速發展的新時代,期待生物育種和傳統育種的結合能夠更高效地推動農作物育種進程。