基因编辑技术助力玉米矮化 引领新一轮绿色革命

基因编辑技术助力玉米矮化 引领新一轮绿色革命
2024年06月18日 17:22 齐鲁晚报
矮杆玉米获批清单

农业农村部日前发布《2024年农业基因编辑生物安全证书(生产应用)批准清单》,山东舜丰生物科技有限公司“基因编辑产量性状改良玉米179AC19-13-13”获得安全证书,这是我国首张主粮作物,也是首个改良产量性状的基因编辑生物安全证书,对于实现农业增产增收、保障国家粮食安全具有非常积极的意义。舜丰生物总经理张辉:“因为它是主粮作物的安全证书,表明了国家对基因编辑这项技术的认可,基因编辑技术产业化发展值得期待。”

舜丰矮杆玉米田间测试

此次获批安全证书的矮秆玉米,是舜丰生物利用自主知识产权的基因编辑底层核心工具CRISPR Cas-SF01研发而成,通过“基因剪刀”对玉米自身基因进行改良,使玉米株高降低1/4左右,茎秆更粗壮,抗倒伏,耐密植,从而达到增产的目的,并且更有利于机械化收割。实验数据表明,矮秆玉米在黄淮海地区种植密度可增加40%~50%,增产10%以上。舜丰生物首席科学家、研发副总牛小牧:“通过针对玉米本身控制株高,控制生长的这个基因做的调整,常规玉米可能在很多地方可以达到3米以上,通过基因编辑,我们把它生长素的分配,从结间限制到了节点上,这样的话,它结间生长素不够多,就造成玉米株高有降低,有大风或者是有暴雨这种情况下它不容易倒伏。进一步增加种植密度,在我们这个单位面积上就可以增产。”

基因编辑技术以精准、高效、安全著称,能够实现对目标基因的精准编辑,六年前,济南前瞻性布局了全国首个植物基因编辑产业化项目,经过持续攻关,目前,舜丰生物自主研发了多把“基因剪刀”,打破国外对基因编辑技术的垄断,2022年,开放基因编辑核心技术授权通道,实现首次技术出口,2023年,获得山东省科学技术发明奖一等奖。农业农村部基因编辑技术与育种应用重点实验室主任赵开军:“基因编辑技术是现在世界上公认的、颠覆性的、最先进的遗传操作技术。基因编辑技术对于我国生物育种的发展具有关键性的决定意义,它可以提高育种的效率,比如说传统育种技术培育一个品种需要8~10年时间,而利用基因编辑技术,两年内就可以培育出新的品种,为粮食安全做保证。”

解决舌尖上的需求,人类经历了两次绿色革命,小麦和水稻的成功矮化引发了两次产量上的巨大革命,基因编辑技术助力的玉米矮化将成为第三次绿色革命的重要内容,实现把粮食优产和高品质结合起来,张辉:“第一次绿色革命是小麦的矮杆,大幅度提升了小麦的产量;杂交育种、杂交水稻的出现,是第二次绿色革命。而玉米在世界范围内被认为是农业的第三次绿色革命,通过密植的方式进一步提高它的产量。下一步,我们将按照国家法律法规的要求,尽快推动矮杆玉米商业化应用进程。”(通讯员 郝丽娟  马鸣)

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