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什么是转基因技术?转基因技术都有哪些?

【摘要】什么是转基因技术?想必大家都知道,转基因技术是指利用DNA重组、转化等技术将特定的外源目的基因转移到受体生物中,并使之产生可预期的、定向的遗传改变。

全球农业颠覆式发展必然少不了农业生物技术的创造性力量。

农业生物技术是指运用基因工程、发酵工程、细胞工程、酶工程以及分子育种等生物技术,改良动植物及微生物品种生产性状、培育动植物及微生物新品种、生产生物农药、兽药与疫苗的新技术。广义基因工程技术中的基因编辑和转基因技术在农业领域的应用备受关注。

说到基因编辑,其近年来的发展可谓是叱咤风云,在医学领域大放异彩不说,又屡次角逐诺奖。当走在科技前沿的基因编辑遇上正在追赶科技的农业,它们之间所发生的奇妙化学反应将为农业带来全新的发展机会。例如:早在2013年,以CRISPR/Cas9系统为标志的第三代基因编辑技术就取得了决定性突破,打破了常规育种瓶颈,成为基因编辑主流技术。

与基因编辑一样,转基因自被人们认识以来便是万众瞩目。根据国际农业生物技术应用服务组织2019年9月发布的《2018年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势》报告,当年全球有26个国家和地区种植转基因作物,种植面积超1.9亿公顷,其中美国、巴西、阿根廷、加拿大和印度的转基因农作物种植面积占全球转基因作物种植面积的91%。

世界主要国家转基因作物种植情况

资料来源:《2018年全球生物技术/转基因作物商业化发展态势》,华泰证券研究所

基因编辑和转基因技术在农业领域的应用

医疗和农业是基因编辑的两大重要应用领域。在农业方面,世界各地的研究人员利用植物和动物的测序来研究不同物种的基因组,进行农作物全品种基因测序将会推动农业发展,增加作物产量。

基因编辑技术不仅可以突破传统育种难以解决的遗传障碍,而且能实现特定性状的精准改变,颠覆已有动物遗传改良技术路径和选育效率。伴随着基因编辑技术的不断改进及其在动植物上的广泛应用,农业领域的颠覆性变革悄然在进行。

1994年,Calgene推出第一个基因工程食物Flavr Savr番茄。1996年,孟山都公司(Monsanto)推出第一批基因修饰农作物,很快这些基因修饰食品占据了市场。2016年初杜邦宣布,在2020年即将诞生一款新的玉米品种,将是史上第一例商业化的基因编辑农作物。2018年,美国食品药品监督管理局(FDA)发布新规,撤销对CRISPR作物的严格管控,鼓励CRISPR植物的种植试验。

与基因编辑有所不同,转基因技术能将一个生物体中结构明确、功能清楚的基因取出,让其在另一个作物体内发挥作用,实现基因在不同物种间的重组。这项新技术不仅更精准,而且利用其他物种的基因资源能极大扩充作物自身的基因库,使作物具备抗虫、耐除草剂、抗旱等特性。动物转基因技术则在提高畜禽生产性能、改善畜产品品质、提高畜禽抗寒抗病能力等方面应用广泛。

1996-2014年部分国家的转基因作物农场净收入增加值(百万美元)

资料来源:USSEC,华泰证券研究所

作为现代生物工程的一个重要手段,许多发达国家和发展中国家都在大力研究开发转基因技术。我国转基因作物研究始于20世纪80年代,是开展这项新技术研发最早的国家之一。

2008年中央一号文件首次提出,启动转基因生物新品种培育科技重大专项。当年10月党的十七届三中全会决定强调,实施转基因生物新品种培育科技重大专项,尽快获得一批具有重要应用价值的优良品种。随后出台的《国家粮食安全中长期规划纲要》也对转基因生物新品种培育科技重大专项提出明确研发方向。

跟随国家政策的指引,行业内的头部企业逐渐开始了在农业生物技术领域的探索。

值得一提的是,转基因技术应用在人类社会各个领域 中,较为常见的包括了利用转基因技术生产的农作物,以及利用转基因技术生产疫苗等。含有转基因作物成分的食品被称之为转基因食品,其与非转基因食品具有同样的安全性。世界卫生组织以及联合国粮农组织认为:凡是通过安全评价上市的转基因食品,与传统食品一样安全,可以放心食用。

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