手机新2管理端(www.99cx.vip):科学家新视野-新兴基因体技术在精准育种的发展趋势

admin 3周前 (09-14) 财经 4 0

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基因编辑是新兴的基因体技术,利用基因体序列的资讯来精准编修与特定性状相关基因产生变异的精准育种,选育新品种速度变得更快且成本更低。科学家利用精准育种帮助农民和生产者开发出具备有益特性的植物和动物品种。

例如,透过精准育种技术,可能创造出提高抗病能力的植物和动物品种,并增强对气候变化的抵御能力。精准育种能让农业、畜牧与养殖渔业,减少对农药及抗生素的依赖,以及减少对环境的影响与改善动物福利。此外,基因编辑技术的精准育种符合联合国永续发展目标,能增加动植物的营养价值,从而提高粮食系统的生产力、复原力及可持续性,得以因应全球人口持续增加、全球环境变迁及极端气候发生频繁,所造成的粮食与动物蛋白供应短缺危机。

而基因编辑的精准基因诱变技术,对子代数目多、多样性高的经济植物及水产动物育种可产生更多不同性状,并可进行多种有益性状的选育,大幅缩短选育时间。虽然这些特性也能透过传统育种和自然过程发生,但基因编辑技术可以更有效的缩短选育新品种所需的时间,从原先20到30年缩短为2到3年。基因编辑技术所及范围与能力已非原本「基因改造生物」技术及法规可涵盖,因此若以基改的法规制度管理将会限制基因编辑技术对育种产业可能产生的重大贡献。

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水产精准育种的发展

水产动物如鱼类因为是体外受精、具高繁殖力,以及已建立养殖物种繁殖与幼生饲养技术,非常适合以基因编辑技术进行精准育种。对养殖鱼类进行基因编辑精准育种的发展重点,是提高取肉率、生长速度、抗病力、性别决定或不孕控制的生殖限制、提高营养价值如增加n-3不饱和脂肪酸及其他有益经济性状。近年研究使用的CRISPR/Cas9基因编辑技术,具有便宜、快速且精准度高等优点,成为目前水产生物主要的基因编辑工具。使用基因编辑技术在鱼类及其他水产生物进行精准的变异,这个过程以及最终产物皆无引进外源DNA情况下并没有基改的疑虑。

日本与台湾同为水产消费大国,并且都具有强大的水产养殖生物科技研发能量。日本虽为基改法规严格管理的国家,但学界及政府都认为基因编辑技术在精准育种具有庞大的产业发展潜力。日本因此在基因编辑法规上超前部署,制定明确且兼顾产业发展与生物安全的制度,并同时在科学教育及认识新兴技术上,主动与民众沟通、宣导及知的权利。2021年日本已经有三种基因编辑食物上市,包含:高GABA营养素含量的基因编辑番茄、高取肉率的真鲷鱼及促进成长的虎河豚,分别于9月、10月及11月以新创公司及新商业模式推广上市,获得日本市场的正面回响。日本政府及学者专家在精准育种法规制订上的前瞻性与推广经验,以及鼓励相关新创产业的发展,相当值得台湾借镜与学习。

台湾的农业基因体学和遗传技术如基因编辑的研发有丰沛的基础量能,但仍未有基因编辑之精准育种法规制度。可借镜相关制度先进国家如美国、加拿大、英国、日本、澳洲的法规制定视为传统育种,搭配早期咨询及上市前评估制度轻度监管,以释放基因编辑在精准育种研发及促进农业产业发展的能量。唯有制定符合台湾最大利益的规则,才能促进精准育种动植物的开发、市场及新创产业,有效推动农业生物科技人才与产业发展及经济增长,并吸引国内外资本对农业研究与创新的投资。台湾要赶上全世界农业精准育种发展的大趋势,拥抱新兴基因体技术往前大步迈进。

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