基因組編輯是對(duì)基因組進(jìn)行定向改變的技術(shù)，其中CRISPR/Cas9最為有效。目前基因組編輯在醫(yī)學(xué)中非常熱門，已在治療白血病上獲得成功。專家預(yù)測(cè)，該技術(shù)將在作物育種上呈現(xiàn)出更加廣闊的前景。1月27日，《自然?遺傳學(xué)》發(fā)表了一篇由中美德3國(guó)科學(xué)家聯(lián)名撰寫(xiě)的文章，旨在為促進(jìn)該技術(shù)在作物育種上的應(yīng)用提出管理框架。
文章作者之一、中國(guó)農(nóng)科院院長(zhǎng)、中科院院士李家洋告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者，作物育種目的是改良其遺傳特性，培育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種。常規(guī)育種已為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作出巨大貢獻(xiàn)，但也有周期長(zhǎng)、效率低的缺點(diǎn)。近年來(lái)快速發(fā)展的基因組編輯技術(shù)，特別是被喻為“遺傳手術(shù)刀”的CRISPR/Cas9，能精準(zhǔn)編輯目標(biāo)基因，通�？芍蝗〈騽h除少數(shù)堿基就達(dá)到研究目的，這與基因組研究中的自然或誘導(dǎo)突變本質(zhì)相同。
另一位作者、中國(guó)農(nóng)科院深圳農(nóng)業(yè)基因組所副所長(zhǎng)黃三文在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)進(jìn)一步解釋道：“若全面分析和記錄基因組編輯導(dǎo)致的所有DNA序列變化，確保沒(méi)有脫靶效應(yīng)和外源DNA殘留，基因組編輯作物應(yīng)與常規(guī)育種作物同等對(duì)待�！毙乱淮蚪M測(cè)序技術(shù)可快速準(zhǔn)確地分析基因組編輯導(dǎo)致的DNA序列變化。
“常規(guī)基因工程可被比作開(kāi)胸手術(shù)�！焙献髡咧�、德國(guó)馬普學(xué)會(huì)發(fā)育生物學(xué)所所長(zhǎng)DetlefWeigel這樣形容，“基因組編輯則相當(dāng)于微創(chuàng)外科手術(shù)，因?yàn)槲覀兛梢跃_地決定基因組的變異和變異位置�！蓖ㄟ^(guò)基因組編輯針對(duì)作物某個(gè)性狀的目標(biāo)基因，育種家可參照其他優(yōu)良種質(zhì)或近緣物種的同源基因進(jìn)行編輯，達(dá)到常規(guī)育種希望的目的。而在效率和可控制性等方面，基因組編輯技術(shù)明顯優(yōu)于常規(guī)育種手段。
“新技術(shù)必須在合理的框架范圍里管理和應(yīng)用，才能發(fā)揮最大作用促進(jìn)人類社會(huì)的發(fā)展�！蔽恼铝硪蛔髡摺⒚绹�(guó)科學(xué)院院士、沃爾夫農(nóng)業(yè)獎(jiǎng)得主RogerBeachy說(shuō)。
為了規(guī)范和推動(dòng)基因組編輯技術(shù)在作物育種中的應(yīng)用，中美德科學(xué)家聯(lián)名對(duì)基因組編輯作物管理提出5個(gè)建議：首先，研究中盡可能降低材料的傳播風(fēng)險(xiǎn)；其次，登記基因組編輯對(duì)基因組序列造成的所有變異，確保無(wú)脫靶發(fā)生；再次，若在CRISPR/Cas9基因組編輯技術(shù)初始步驟中用到外源DNA轉(zhuǎn)化方法，須確�；蚪M編輯作物中的外源DNA被完全去除；此外，若基因組編輯作物中的目標(biāo)基因是參照不同物種的同源基因進(jìn)行編輯，必須注明兩個(gè)物種的親緣關(guān)系，若親緣關(guān)系很遠(yuǎn)，須具體情況具體分析；最后，以上4點(diǎn)應(yīng)寫(xiě)入新品種審定和登記制度中，在滿足這些條例的基礎(chǔ)上，基因組編輯作物在進(jìn)入市場(chǎng)之前應(yīng)當(dāng)只需要接受和常規(guī)育種作物同樣的管理。
美國(guó)農(nóng)業(yè)部已宣稱，基因組編輯作物不屬于轉(zhuǎn)基因生物范疇。雖然歐盟還未表態(tài)，但最近德國(guó)和瑞典相關(guān)主管部門已宣稱，一些基因組編輯作物和常規(guī)育種作物本質(zhì)上完全等同。
李家洋說(shuō)：“育種的一個(gè)重要目的是讓農(nóng)業(yè)可持續(xù)性地發(fā)展�；蚪M編輯技術(shù)還可以幫助育成抗病品種，減少對(duì)化學(xué)農(nóng)業(yè)的依賴。我們不能錯(cuò)失這樣一個(gè)大好機(jī)會(huì)�！�
《自然?遺傳學(xué)》發(fā)表社論支持4位科學(xué)家的倡議，文章指出：“基于基因組學(xué)的農(nóng)業(yè)技術(shù)革命如果得到負(fù)責(zé)任的推廣，將會(huì)滿足甚至超越科學(xué)界和社會(huì)的需求。作者們提出的基因組編輯作物管理框架將有助于為基于生命科學(xué)的可持續(xù)農(nóng)業(yè)贏得公眾支持�！�
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