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    基因編輯技術,現代農業科技的發展前景

    2017-02-23 11:09 | 作者: 中國農業科技信息網 | 標簽: 基因編輯 農業科技

    基因編輯≠編輯基因孟山都堅信,基因編輯技術將會成為現代農業科技中作物育種和農業生物技術研發過程中的一個重要工具——挖掘種質遺傳信息的潛力,加速新產品的開發。

    基因編輯≠編輯基因

    孟山都堅信,基因編輯技術將會成為現代農業科技中作物育種和農業生物技術研發過程中的一個重要工具——挖掘種質遺傳信息的潛力,加速新產品的開發。

    “基因編輯技術在孟山都公司的現代農業科技綜合產品研發線中起著重要作用”,孟山都公司生物技術總監Tom Adams博士表示:“孟山都將以基因編輯、位點特異性基因整合以及染色體編輯等現代農業科技為主要研究方向,按單基因敲除、單基因編輯、多基因編輯順序開展基因編輯技術方面的研發工作。”



    圖片來源:孟山都公司

    基因編輯

    基因編輯不僅能夠使作物中的目標基因失去活性,還可以對其進行基因改良。對于農業來說,基因編輯為培育新品種帶來了更多的可能性。對于一些農作物來說,抗旱、抗蟲、抗病等特性不再是遙不可及的夢想;對于另外一些作物,基因編輯能夠使它們更好地適應消費者的需求。

    為了豐富基因編輯手段,達到理想的研發效果,孟山都與多家公司和機構簽署合作協議,將多種基因編輯技術應用到現代農業科技領域。

    2016年6月,孟山都分別與TargetGene Biotechnologies 公司和Nomad Bioscience GmbH達成許可協議。根據協議,孟山都將分別與兩家公司合作基因編輯研究項目。這些技術能提高編輯性狀的效率,并可廣泛用于各類基因編輯技術和現代農業科技項目,有望進一步促進優良農產品的開發。

    9月,孟山都公司宣布與麻省理工學院-哈佛大學博德研究所(the Broad Institute of MIT and Harvard)簽署CRISPR-Cas編輯技術在農業領域應用的全球許可協議。

    10月,孟山都又與陶氏化學公司全資子公司陶氏益農宣布,雙方就基于鋅指核酸酶的EXZACT?精準基因組修飾技術®平臺達成全球非獨家許可協議。根據協議,孟山都獲得該項技術的使用許可,用于新作物解決方案的研發及商業開發。

    除了充分利用已有技術,孟山都在利用新技術方面也毫不落后。2017年1月,孟山都與麻省理工學院-哈佛大學博德研究所簽署了關于在農業領域使用最新的CRISPR-Cpf1基因編輯技術的全球許可協議。與當前主流的CRISPR-Cas9技術相比,CRISPR-Cpf1的使用更加靈活,其更小的體積使研究人員可以在更多樣的作物種類中使用該技術。

    位點特異性基因整合

    隨著農業生物技術的發展,研究人員逐漸能將抗除草劑、抗蟲害、抗病害等多個性狀疊加到同一作物植株中。不同性狀的疊加不僅僅是1+1這樣簡單的加法,研究人員在將外源基因插入到作物染色體過程中,會遇到許多挑戰,其中之一就是在插入多個基因的時候,有可能會破壞宿主原有的基因。這就好比在擁有許多固定順序的撲克牌中隨機分散插入幾張新牌,原有的固定順序就有可能會被打破。

    為了解決這一問題,研究人員需要將眾多外源基因集中整合在宿主染色體中固定的區域內,減少打破宿主原有基因的可能性,基因編輯技術正好能夠幫助研究人員方便快捷地實現這一目標。這項技術能夠精準識別并剪切宿主染色體中的特異位置,幫助研究人員將多個外源基因準確插入到目標區域,避免對染色體中原有基因的干擾。

    染色體編輯

    除了在基因水平上的貢獻,基因編輯技術對小孟產品研發線中的重中之重-- 育種工作-- 也同樣重要。在育種過程中,育種家需要將抗病蟲害、耐旱耐鹽堿、易收割等分散于作物不同品種中的優良性狀集中的有限的幾個品種中。但這些優良性狀通常伴隨著一些不利性狀,例如抗病性強的作物產量低等。為了分離優良與不利性狀的結合,使最終培育出的作物品種優良性狀多,不利性狀少,育種家需要花費大量的時間,通過無數次的雜交才能獲得理想的成果?;蚓庉嫾夹g的出現,能夠幫助育種家在作物染色體水平上進行性狀的選擇和編輯,準確快捷地分離優良與不利性狀,大大縮短育種周期。

    除了基因編輯技術,還有?

    繁育優質品種的周期是育種研發方面的關鍵。為了盡最大可能縮短育種周期,孟山都除了利用基因編輯技術,還用上了現代農業科技大數據。2017年1月,孟山都公司和NRGene公司就該公司的基因組分析技術達成專利許可協議。該合作將助力孟山都進一步提升在基因組篩選、性狀發現、基因改造等方面的研發能力,幫助孟山都研發人員從其海量的作物遺傳學、基因組和性狀信息數據庫中,更好地預測、比較并篩選出最佳的遺傳修飾,大幅度壓縮育種周期,將更多、更優秀的產品以更快的速度提供給農民客戶。 

    來源:中國農業科技信息網

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